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摘要：土體微觀結(jié)構(gòu)是土體宏觀力學(xué)機(jī)制的反映,深入研究土體微觀結(jié)構(gòu)對正確評價土體工程性質(zhì)具有重要的指導(dǎo)意義.針對松散砂性土的微觀結(jié)構(gòu)量化研究中存在的難題,提出了一整套樣品制備方法和試驗方法,基于數(shù)字圖像處理技術(shù),對土樣的掃描電子顯微鏡圖像(scanning electron microscope,SEM)進(jìn)行了定量分析,并通過自主開發(fā)的程序?qū)崿F(xiàn)了土樣微觀結(jié)構(gòu)量化指標(biāo)的快速獲取和全自動處理.采用該方法能對松散的砂性土制備出符合掃描電鏡觀測要求并同時保持原始結(jié)構(gòu)不受擾動的試樣,開發(fā)的程序能對土樣的SEM圖像進(jìn)行去除多余信息、二值化、去噪、參數(shù)統(tǒng)計等預(yù)處理步驟,快速獲取顆粒個數(shù)、面積、形態(tài)比、表觀孔隙率、分形維數(shù)等微觀結(jié)構(gòu)量化指標(biāo).借助統(tǒng)計學(xué)方法,對一些關(guān)鍵量化指標(biāo)的分布特征進(jìn)行了分析和探討.研究結(jié)果表明,計算機(jī)圖像處理技術(shù)可以高效識別土體的顆粒和孔隙形態(tài),進(jìn)行土體微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的精確提取,從而為土體微觀結(jié)構(gòu)的定量分析提供了有效的途徑.

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