ABSTRACT

Puzzles in rock are what makes rock mechanics and rock engineering so interesting. This lecture shows how some puzzles could be solved while others remain and new ones appeared. All this is done in the context of typical engineering problems related to slopes, tunnels and groundwater. Specifically, the persistence puzzle in jointed or fractured rock masses is looked at both from a geometrical and a mechanical point of view. Since puzzles or, otherwise expressed, lack of knowledge will always exist, engineers need to deal with them through a formalized treatment of Uncertainty; so this is discussed next. The final two puzzles involve, on the one hand, swelling and squeezing in tunnels and, on the other hand, large zones of pore pressures below hydrostatic. Dilatancy, albeit on very different scales is a major factor in both. - From this review of puzzles, in rock, it becomes evident that they are caused by the complexity of nature and, particularly, the interactions of various natural processes.

RESUME

Ce sont les enigmes dans les roches qui font de la mecanique des roches et des travaux d'ingenieur dans les roches des activites aussi interessantes. Dans cette conference, on montrera que quelques-unes de ces enigmes peuvent être resolues alors que certaines autres persistent, et que de nouvelles apparaissent. Cela se produit au sein de problèmes typiques de l'ingenieur liès aux pentes, aux tunnels et aux ecoulements souterrains, La première enigme est la persistance des fissures dans les massifs rocheux, dans ses aspects geometrique et mecanique. Parce que les enigmes ou, end'autres termes, la limitation des connaissances vont toujours exister, l'ingenieur doit traiter ses incertitudes avec des methodes formelles; tel est l'objet du deuxième sujet. Les deux dernières enigrnes concernent d'une part les roches gonflantes et pressantes dans les tunnels et, d'autre part, de vastes zones soumises à de fortes sous-pressions interstitielles. La dilatance constitue Ie phenomène principal dans les deux cas, quoiqu'a des echelles complètement differentes. -Cette revue de differentes enigmes dans Ies roches montre qu'elles sont Ie produit de la complexite de la nature et, surtout, des interactions entre les processus naturels.

ZUSAMMENFASSUNG

Es sind die Ratsel im Fels, die die Felsmechanik und Ingenieurarbeiten im Fels so interessant machen. In diesem Vortrag wird gezeigt werden, wie einige der Ratsel gelöst werden, wahrend andere Ratsel verbleiben und neue auftauchen. All dies geschieht im Zusammenhang mit typischen Ingenieurproblemen, welche in Böschungen, in Tunneln und im Grundwasser auftreten. Das erste Rötsel betrifft die Kluft-Durchtrennung im Gebirge, welche vom ' I geometrischen und mechanischen Gesichtspunkt her behandelt wird. Da Ratsel oder, anders ausgedrueckt, Wissensmangel immer bestehen werden, muss der Ingenieur dies durch formale Behandlung der Unsicherheiten beruecksichtigen; und dies ist deshalb das nachste Thema. Die zwei letzten Ratsel betreffen einerseits quellendes und druckhaftes Gebirge inTunneln und, andererseits, grossraumige Zonen in denen Porenwasser-Untedruecke auftreten. Die Dilatanz ist der Hauptfaktor in belden Fallen, wohl aber in sehr verschiedener Grössenordnung. - Diese-, Betrachtung verschiedener Ratsel im Fels zeigt auf, dass sie durch das komplexe Verhalten der Natur verursacht werden und, vor allem, durch die Wechselwirkungen in diesem Verhalten.

PREAMBLE

The first author would like to also do in writing what he did orally when presenting the Mueller lecture on 27 August (1999 at the International Congress of the ISRM, namely to make a few personal comments expressing his gratitude. "Being honored by one's colleagues is, a highlight of a professional career and I would like to sincerely thank the ISRM for this and the present, a beautiful Baccarat crystal, I received. I would, in particular, like to thank Professor S. Sakurai, President of the ISRM for his kind words of introduction.

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