Критерій Хука—Брауна () — емпіричний нелінійний критерій міцності гірських порід і гірських масивів, що описує умови їх руйнування при складному напруженому стані. Широко застосовується у гірничій справі, інженерній геології та геотехніці.
Критерій розроблений Е. Т. Хуком та Е. Т. Брауном як узагальнення експериментальних даних для тріщинуватих скельних масивів і є розвитком класичних теорій міцності, зокрема критерію Мора—Кулона.
Історія Початкову форму критерію запропоновано у 1980 році. Надалі він був модифікований (1990-ті — 2000-ні роки) з урахуванням: введення геологічного індексу міцності (GSI); масштабного ефекту; ступеня порушеності масиву.
Сучасна редакція критерію (Hoek–Brown, 2002) є стандартом у практичній геомеханіці.
Математичний опис У загальному вигляді критерій записується як:
де: — максимальне головне напруження при руйнуванні; — мінімальне головне напруження; — одноосьова міцність інтактної породи; , , — емпіричні параметри гірського масиву.
Параметри критерію
Параметр
де: — константа інтактної породи; GSI — геологічний індекс міцності; — коефіцієнт порушеності масиву (0–1).
Параметр
Параметр
Геологічний індекс міцності (GSI) GSI () — емпіричний показник, що характеризує якість гірського масиву на основі: ступеня тріщинуватості; стану поверхонь тріщин; структури блоків.
Визначається за польовими геологічними спостереженнями.
Область застосування Критерій використовується для: проєктування підземних виробок; розрахунку стійкості тунелів; оцінки стійкості схилів; чисельного моделювання (зокрема методом скінченних елементів); аналізу напружено-деформованого стану масивів.
Переваги врахування реальної структури масиву; придатність для тріщинуватих порід; хороша узгодженість з експериментом; широке застосування у практиці.
Недоліки емпіричний характер; залежність від суб'єктивної оцінки GSI; складність визначення параметрів; обмеження при малих напруженнях.
Порівняння з іншими критеріями Критерій Мора—Кулона — лінійний, простіший, але менш точний для масивів; Критерій Друкера—Прагера — зручний для чисельного моделювання; Критерій Хука—Брауна — нелінійний, краще описує скельні масиви.
Див. також Критерій Мора—Кулона Геомеханіка Механіка гірських порід Геотехніка
Примітки
Література Hoek E., Brown E. T. Empirical strength criterion for rock masses // Journal of Geotechnical Engineering. — 1980. Hoek E., Carranza-Torres C., Corkum B. Hoek–Brown failure criterion — 2002 edition. Hoek E. Practical Rock Engineering. — 2007. Brady B. H. G., Brown E. T. Rock Mechanics for Underground Mining. — Springer, 2006. Marinos P., Hoek E. Estimating the geotechnical properties of heterogeneous rock masses // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2000.
Посилання Hoek–Brown criterion (Rocscience) Hoek–Brown documentation