LONG-TERM BEHAVIOR OF DIFFERENT ROCK TYPES BASED ON LABORATORY TESTING

Chrysothemis Paraskevopoulou, Mark Diederichs, Matthew Perras

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Rock Mechanics and Engineering Geology II / Mécanique des roches et ingénierie géologique II

ABSTRACT: Over the past few significant interest from rock engineers has been given to the understanding of the long-term strength and the susceptibility to damage of different rock types. The long-term behavior of underground works, in general, is usually associated with time-dependent deformations. Tunnel construction can be very challenging due to the difficulties in making reliable predictions at the preliminary stages of the design of a project. It is necessary to understand the time-dependent mechanisms of the host rock and the gradual development of the irreversible deformations around underground openings, as they will have a direct impact on the excavation damage zones. Excessive deformations can take place and cause severe damage both to the support system that can result to timeline delays and cost overruns. The latter could be more challenging in the case of the design and construction of nuclear waste repositories where the generally accepted time frame such engineering projects is in the order of one million years during which creep and strength degradation phenomena can take place and govern the materials behavior. This study tries to give more insight of the long-term behavior of brittle rocks through a series of unconfined static load tests (constant loading) performed on Jura Limestone. The results are compared to reported data on literature review of different rock types as an attempt to create and establish a database, which can be used from researches and engineers as a preliminary tool to determine the long-term behavior of various rock types.

RÉSUMÉ: Au cours des dernières décennies, un intérêt considérable des ingénieurs des roches a été appliqué à la compréhension de la résistance à long terme et à la susceptibilité aux dommages de différents types de roches. En général, le comportement à long terme des ouvrages souterrains est associé à des déformations qui sont dépendantes du temps. La construction de tunnels peut être très difficile en raison de la difficulté à faire des prévisions fiables aux étapes préliminaires de la conception d'un projet. Il est nécessaire de comprendre les mécanismes qui dépendent du facteur temps de la roche hôte et du développement progressif des déformations irrévecar ils auront un impact direct sur les zones de dégâts des excavations. Des déformations excessives peuvent avoir lieu et causer de graves dommages au système de soutien qui peuvent entraîner, à la fois, des retardépassements de coûts. Ce système pourrait être plus difficile dans le cas de la conception et de la construction des dépôts de déchets nucléaires, où le délai généralement accepté pour de tels projets d'ingénierie est de l'ordre d'un million d'années, pendant lesquelles les phénomènes de fluage et de réduction de la résistance peuvent avoir lieu et régir le comportement des matériaux. Cette étude tente de donner une meilleure compréhension du comportement à long terme des roches frconstant) réalisés sur le calcaire du Jura. Les résultats sont comparés aux données provenant de la revue de littérature pour différents types de roche dans une démarche pour créer et établir une base de données, qui pourra être utilisée en recherche et pour les ingénieurs comme un outil préliminaire pour déterminer le comportement à long terme de divers types de roche.

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