壓實土的微觀結(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)研究可揭示其力學行為的本質(zhì)。土作為填筑材料經(jīng)壓實后,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、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)進行

2、了研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、采用醫(yī)學用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行統(tǒng)計分析。通過MATLAB對圖像進行處理,利用專業(yè)圖像處理軟件Image-Pro Plus(IPP)實現(xiàn)了土體微結(jié)構(gòu)圖像的定量測量。
　　 2、采用形態(tài)學高低帽變換的方法對土樣的CT掃描圖進行增強預處理,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,把圖像劃分成三部分,通過圖像的代數(shù)運算增強三部分的特征,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掃描圖像進行了定量測量,通過定量計算得到了孔徑在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“計算孔隙率”。提出用斷面的“計算孔隙率”對土體孔隙特征進行描述,分析了不同密度下“計算