基于数字图像相关的岩石双轴压缩破坏的自由面变形测量

摘要

在高边坡、隧道和地下厂房等重要工程结构安全监测体系中，边坡岩体和地下围岩自由表面的变形量监测是非常重要的指标。本文采用三维数字图像相关技术，测量了锦屏一级水电工程现场大理岩在双轴压缩破坏过程中自由表面的三维空间形貌和全场法向位移分布。通过分析比较三维空间形貌和岩样切割线分布形态，证明该方法具有较高的精度。两组双轴压缩下岩石自由面全场法向位移分布数据都表明：自由面破坏裂纹并没出现在发生最大法向位移区域，而是出现在法向位移等高线相对密集的区域。因此法向位移等高线相对密集的区域比最大法向位移发生的区域史容易出现张拉效应，也就更容易产生破坏裂纹。基于以上结论，可以通过自由面泫向位移场等高线的分布情况，来判断自由面破坏裂纹出现可能性较大的区域。数字图像相关技术是一种能用于结构损伤预测和破坏监测的工程方法，可用于岩石边坡、地下洞室等工程现场的岩体损伤破坏监测。