El criterio de falla de Hoek-Brown es una superficie de tensión empírica que se utiliza en mecánica de rocas para predecir la falla de la roca . [1] [2] La versión original del criterio de Hoek-Brown fue desarrollada por Evert Hoek y ET Brown en 1980 para el diseño de excavaciones subterráneas . [3] En 1988, el criterio se amplió para su aplicabilidad a la estabilidad de taludes y problemas de excavación de superficie . [4] En 2002 se presentó una actualización del criterio que incluía mejoras en la correlación entre los parámetros del modelo y laíndice de fuerza geológica (GSI). [5]
La idea básica del criterio de Hoek-Brown era comenzar con las propiedades de la roca intacta y agregar factores para reducir esas propiedades debido a la existencia de juntas en la roca. [4] Aunque en 1936 se desarrolló un criterio similar para el hormigón, la herramienta significativa que el criterio de Hoek-Brown proporcionó a los ingenieros de diseño fue una cuantificación de la relación entre el estado de tensión y la clasificación de masa rocosa de Bieniawski (RMR). [6] El criterio de falla de Hoek-Brown se usa ampliamente en el diseño de ingeniería minera .
El criterio original de Hoek-Brown
El criterio de Hoek-Brown tiene la forma [2]
dónde es el esfuerzo principal máximo efectivo , es la tensión principal mínima efectiva, y son las constantes de los materiales. En términos de la tensión normal media () y esfuerzo cortante máximo ()
dónde
Podemos convertir la relación anterior en una forma similar al criterio de falla de Mohr-Coulomb resolviendo para Llegar
Las constantes materiales están relacionados con el compresivo no confinado () y resistencias a la tracción () por [2]
Problema de simetría
Si ponemos en la ecuación anterior, obtenemos el criterio de corte puro de Hoek-Brown:
Los dos valores de son asimétricos con respecto a la eje en el -avión. Esta característica del criterio de Hoek-Brown parece poco física [2] y se debe tener cuidado al utilizar este criterio en simulaciones numéricas .
Ver también
Referencias
- ^ Hoek E .; Brown ET (1980). Excavaciones subterráneas en roca . Londres: Institución de Minería y Metalurgia.
- ^ a b c d Pariseau, WG (2009). Análisis de diseño en mecánica de rocas . Taylor y Francis. pag. 499.
- ^ Hoek E .; Brown ET (1980). "Criterio de fuerza empírica para macizos rocosos". Revista de la División de Ingeniería Geotécnica : 1013–1025.
- ^ a b Hoek, E. y Brown (1988). "El criterio de falla de Hoek-Brown - una actualización de 1988" (PDF) . Proc. 15º Mecánico de Rock Canadiense. Symp. : 31–38.
- ^ Hoek E, Carranza-Torres CT, Corkum B (2002). "Criterio de falla de Hoek-Brown-edición de 2002" (PDF) . Actas del Quinto Simposio de Mecánica de Rocas de América del Norte . 1 : 267-273.
- ^ Bieniawski, ZT (1976). ZT Bieniawski (ed.). "Clasificación de macizos rocosos en ingeniería de rocas". Proc. Simposio sobre exploración para la ingeniería de rocas . Balkema, Ciudad del Cabo: 97–106.
enlaces externos
- Historia del criterio de Hoek-Brown