不同温度与湿度环境下压实膨胀土裂隙发育试验研究

摘要

温度与湿度是气候环境的重要因素，也是导致土体开裂的重要因素。开展不同温度与湿度条件下膨胀土裂隙发育试验研究有助于深入了解裂隙发育机理，为解决相关膨胀土工程问题提供依据。
　　本文以南阳高速公路膨胀土为研究对象，对不同温度与湿度环境下压实膨胀土进行裂隙发育试验与摄影记录，再结合PHOTOSHOP、MATLAB软件进行裂隙图像处理，对膨胀土裂隙发育特征参数进行定量化分析，主要内容有:
　　(1)研究了获取高质量膨胀土裂隙图像的方法，改进了裂隙图像处理方法。图像采集时选取亮度合适的外部光源，可得到光照更均匀的裂隙图像;对比发现白色与黄色光源的裂隙图像处理效果差异较小。相机像素对裂隙二值化图像精度影响很大，像素越高得到的裂隙图像越清晰，结果越精确。图像处理过程中，二值化阈值和去杂时的面积阈值对处理结果也有较大影响，可以使用PHOTOSHOP软件先对裂隙图像进行裁剪，然后调整阈值并与原图进行对比，确定最佳阈值。并对图像中局部灰度值较低或者较高的区域通过曲线工具进行亮度调整，得到理想的二值图像。
　　(2)开展了不同温度与湿度环境下的压实膨胀土裂隙发育试验，并定量化统计与分析了各阶段裂隙发育图像的特征参数，结果表明:裂隙发育过程可分为裂隙长度发展阶段、裂隙宽度发展阶段和稳定阶段。相同环境温度条件下，环境湿度越低，裂隙各参数初期发展越迅速，后期参数值越大，裂隙发育越充分。相同环境湿度条件下，不同温度环境对裂隙发育影响规律不相同。当湿度相对较低时，裂隙各参数初期发展速度接近，温度越低，裂隙率、裂隙条数和裂隙总长度越大，裂隙宽度则越小，后期温度越低，裂隙率和裂隙平均宽度越大，裂隙条数和裂隙总长度越小。湿度较高时，初期温度越高，裂隙率发展速度越快，峰值越大，裂隙总长度和裂隙条数发展速度越快，峰值越大，后期温度越高，裂隙各参数越小。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

第二章 试验方案

2．1 试样概况

2．3 试验设备

2．3 试验制样步骤和图像获取

2．4 裂隙图像处理

2．5 小结

第三章 裂隙图像处理方法及质量影响因素

3．1 数字图像及photoshop图像处理技术简介

3．2 裂隙图像处理步骤简介

3．3 影响裂隙图像获取质量的因素分析

3．4 裂隙图像处理的影响因素分析

3．5 小结

第四章 不同温与湿度环境下压实膨胀土裂隙发育试验研究

4．1 试验设计

4．2 裂隙发育图像及二值化结果

4．3 不同湿度环境下压实膨胀土裂隙发育特征分析

4．4 不同温度环境下压实膨胀土裂隙发育特征分析

4．5 小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

附录