Guidelines for estimating residual GSI and the effects of Hoek-Brown dilation on continuum 3D pillar behaviour

E.J. Dressel, M.S. Diederichs

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: Des lignes directrices sur la stabilité des piliers ont été présentées par de nombreux auteurs dans le passé, basées sur une combinaison d'observations empiriques (principalement visuelles) issues d'applications minières et de données numériques simples (plasticité continue élastique ou simple). Dans de nombreux cas, les limites de conception qui en résultent pour le dimensionnement des piliers sont présentées comme universelles pour toutes les conditions de masse rocheuse et tous les régimes de contraintes. Il y a eu de nombreux développements au cours des dernières décennies dans la classification mécanistique (effritement fragile, masse rocheuse continue efficace, contrôle structurel) et la modélisation et les métriques de conception appropriées au mécanisme. Ces nouveaux outils et paradigmes pour le comportement de la masse rocheuse permettent une révision basée sur la modélisation des lignes directrices empiriques du siècle dernier qui forment encore la base de nombreuses conceptions critiques de performance. Il comprend la prise en compte de la déformation et du rendement de la masse rocheuse (approche de la résistance de la masse rocheuse), de la résistance à la rupture et du comportement aux dommages, le cas échéant. Cet article présente des corrélations pour le GSI résiduel et les effets de la dilatation de Hoek-Brown sur le comportement des piliers. L'enquête comprend des modèles FEM 3D avec un continuum élastique et plastique équivalent.

ABSTRACT: Pillar stability guidelines have been presented by numerous authors in the past, based on a combination of empirical observations (mostly visual) from mining applications and simple numerical (elastic or simple continuum plasticity) models. In many cases, the resulting design limits for pillar dimensioning are presented as universal for all rockmass conditions and stress regimes. There have been numerous developments in the past decades in mechanistic classification (brittle spalling, effective continuum rockmass, structural control) and mechanism-appropriate modelling and design metrics. These new tools and paradigms for rockmass behaviour allow for a modelling-based revision of the empirical guidelines from the past century that still form the basis of many performance critical designs. This paper includes the consideration of rockmass deformation and yield (rockmass strength approach), brittle strength, and damage behaviour where appropriate. This paper presents correlations for residual GSI and the effects of Hoek-Brown dilation on pillar behaviour. The investigation includes generating 3D FEM synthetic pillar models with equivalent elastic and plastic continuum.

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