壓實(shí)膨脹土表面裂隙發(fā)育規(guī)律研究.pdf

1、膨脹土黏粒含量較多，其礦物成分主要由蒙脫石和伊利石等組成，具有顯著的吸水膨脹和失水收縮等變形特征，使得膨脹土具有脹縮性、裂隙性等基本性質(zhì)。膨脹土裂隙的產(chǎn)生及其發(fā)展變化對邊坡穩(wěn)定有重要的影響。研究膨脹土的裂隙性具有重要的實(shí)際工程意義。開展壓實(shí)膨脹土裂隙發(fā)育規(guī)律的研究有助于進(jìn)一步了解裂隙對邊坡穩(wěn)定性的影響機(jī)制，為相關(guān)工程處理與預(yù)防措施提供參考依據(jù)。
　　本文以南陽地區(qū)高速公路膨脹土為研究對象，研究壓實(shí)膨脹土在不同壓實(shí)度及含水率情況下表

2、面裂隙的室內(nèi)發(fā)育過程，利用數(shù)碼攝像以及photoshop、matlab等圖像處理技術(shù)以及相應(yīng)的方法，獲取膨脹土表面裂隙的各種參數(shù)，進(jìn)而對膨脹土表面裂隙發(fā)育特征進(jìn)行分析總結(jié)。主要內(nèi)容如下：
　　（1）對室內(nèi)膨脹土試樣的壓實(shí)方法及其制樣過程進(jìn)行了改進(jìn)，對膨脹土表面裂隙圖像的獲取方法進(jìn)行了優(yōu)化。對土樣壓實(shí)箱進(jìn)行了加固改進(jìn)，對壓實(shí)方法進(jìn)行了探索，獲得了壓實(shí)比較均勻和壓實(shí)度較高的大尺寸膨脹土試樣。同時(shí)對外部光照條件等外部環(huán)境影響因素進(jìn)行優(yōu)化

3、控制，減輕或消除在拍照過程中由于外部因素對膨脹土裂隙圖像造成的陰影或色彩不均勻等問題。
　?。?）在獲取膨脹土表面裂隙圖像的基礎(chǔ)上，對裂隙圖像的處理方法進(jìn)行了改進(jìn)。對裂隙圖像進(jìn)行Photoshop前處理，包括限定圖像的尺寸，對圖像進(jìn)行亮度以及色度上的調(diào)整，為更準(zhǔn)確地對裂隙圖像進(jìn)行分析提供了便利。隨后利用Matlab軟件對經(jīng)過Photoshop前處理的圖像進(jìn)行二值化處理，獲取清晰的黑白圖像，進(jìn)一步通過圖像處理方法，得到壓實(shí)膨脹土裂隙

4、的有關(guān)特征參數(shù)。
　　（3）進(jìn)行了基于在相同含水率、不同壓實(shí)度以及相同壓實(shí)度、不同含水率這兩種工況條件下的壓實(shí)膨脹土裂隙發(fā)育及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在相同含水率、不同壓實(shí)度情況下，壓實(shí)度越高，土樣顆粒膠結(jié)的越緊密，裂隙發(fā)育的越充分，脫濕干燥時(shí)，失水就越多，裂隙率越大，裂隙的條數(shù)就越多，其長度越長，寬度也就越寬；相同壓實(shí)度、不同含水率情況下，含水率越高，土樣顆粒礦物成分吸收的水分也就越多，裂隙發(fā)育的更加完全，裂隙率越大，裂隙的條數(shù)