Geotechnical materials and the critical state

Abstract

Comparison is made between the triaxial compres-sion behaviour of soil, soft rock and hard rock. On the basis of the evidence, it is argued that the brittle and ductile fields of rock behaviour can be interpreted with reference to the critical state framework originally developed for soils. Within this framework, the brittle—ductile transition in rock is the equivalent to the change in overconsolidated to normally consolidated behaviour found in soils. The critical states for soils and soft rocks represent the frictional plasticity of porous materials, whereas the equivalent critical state for hard rocks is heavily influenced by the cohesive plasticity present in mineral solids. A view of geotechnical materials emerges to emphasize the simiarity of soil and rock behaviour. This suggests that the critical state concept has application to all geotechnical materials. L'article établit une comparaison entre le comportement en compression triaxiale d'un sol, d'une roche tendre et d'une roche duve. Au vu des résul;tats, it semble que le comportement d'une roche dans le domaine ductile et dans le domaine fragile peut s'interpréter en faisant reférence aux modéles à l'état critique développés a l'origine uniquement pour les sols. Dans ces modéles, la transition ductilefragile des roches devient équivalente a la transition surconsolidénormalement consolidé des sols. L'état critique d'un sol ou d'une roche tendre peut étre assimilé à la plasticité de frottement des matériaux poreux alors que l'état critique d'une roche duve dépend fortement de la plasticité de cohésion des minéraux. L'étude de difrerents materiaux géotechniques apporte confirmation de la similitude de comportement existant entre un sol et une roche. Ceci laisse à supposer que le concept d'état critique peut s'appliquer é tous les matériaux géotechniques.