壓實(shí)土的微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究.pdf

1、土的微結(jié)構(gòu)是指土孔隙、粒團(tuán)和孔隙的大小與形狀、空間排列與分布、接觸連結(jié)方式等。土的物理力學(xué)性質(zhì)的變化最終通過其微結(jié)構(gòu)的改變起作用。開展土的微結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究可揭示其力學(xué)行為的本質(zhì)。土作為填筑材料經(jīng)壓實(shí)后,天然結(jié)構(gòu)被破壞,土顆粒重新排列,形成新的結(jié)構(gòu),其微結(jié)構(gòu)研究相對于原狀土較為簡單。本文以渝湛高速公路K0+000～K33+100區(qū)間的高液限粉土為研究對象,通過CT掃描試驗(yàn)、數(shù)字圖像處理技術(shù)對最佳含水率下不同密度的素土和摻砂改良土的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行

2、了研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、采用醫(yī)學(xué)用CT掃描的方法來獲取土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)灰度圖像,得到了不同密度的素土和摻砂改良粉質(zhì)黏土土樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像,通過數(shù)字圖像處理的方法來對獲取的灰度圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過MATLAB對圖像進(jìn)行處理,利用專業(yè)圖像處理軟件Image-Pro Plus(IPP)實(shí)現(xiàn)了土體微結(jié)構(gòu)圖像的定量測量。
　　 2、采用形態(tài)學(xué)高低帽變換的方法對土樣的CT掃描圖進(jìn)行增強(qiáng)預(yù)處理,對比分析了傳統(tǒng)的二值化方法對

3、圖像的分割效果。傳統(tǒng)的二值化方法對圖像的處理效果不好,提高圖像二值化的精度比較困難,根據(jù)圖像的特點(diǎn),把圖像劃分成三部分,通過圖像的代數(shù)運(yùn)算增強(qiáng)三部分的特征,然后把圖像轉(zhuǎn)化為三值圖像,為定量分析打下基礎(chǔ)。
　　 3、對土樣各截面的CT掃描圖像進(jìn)行了定量測量,通過定量計(jì)算得到了孔徑在0.25mm以上的孔隙的信息,定義這部分孔隙面積與截面面積之比為“計(jì)算孔隙率”。提出用斷面的“計(jì)算孔隙率”對土體孔隙特征進(jìn)行描述,分析了不同密度下“計(jì)算