数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用研究

数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用研究

李正忠 1 蒋昭飞 2

1 贵州省地质矿产勘查开发局 114地质大队 563000； 2 贵州省地矿局第二工程勘察院有限公司 563100

摘要：随着科技的高速发展，在很多行业中已经广泛的采取了高科技技术。新兴的测量技术中，重要的构成之一就是数字图像测量技术，其应用效率较高，性能全面，涵盖了当下很多先进的技术手段。展开岩土工程施工过程中，施工人员应该高度的重视岩土微观信息、宏观信息的把握，重视科学的运用数字图像测量技术。

关键词：数字图像测量技术；岩土工程试验；应用情况

数字图像测量技术属于二十一世纪以来，产生的新型、高性能、高效率的测量技术,其中涵盖了很多的重要技术内容，包括图像处理技术、计算机技术、光电子学技术等等，通过各种技术手段，获得到岩土的宏观以及微观信息,促进更好的探究了解岩土的力学性质、变形问题等,维护顺利的展开岩土工程。下面进行分析数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用情况。

一、数字图像测量技术概况

施工人员展开岩石工程施工操作过程中，应该高度的重视应用数字图像测量技术，将数字图像测量技术的应用质量水平有效提升，确保获得较高精准度的岩石工程测量数据结果。测量岩石工程期间，运用数字图像测量技术时需要工作人员重视信息传递手段、图像检测手段，以计算机技术有效的提取到图像中的有价值信息，并且展开截取、处理图像，科学分析图像的特征，才可以有效的提升岩石工程图样变形数据信息精准度。展开岩石工程施工过程中，需要施工人员重视好室内实测实验，全方位的测量岩石工程，促进将岩石工程数字图像测量准确度提升。

施工期间，运用数字图像测量技术时，需要不对试样产生扰动。此试样方式可以保持试样的全貌，展开测量土样期间，且可以有效的测量岩石工程的任何部位变形状况，其中涉及到了土样扩散。应用数字图像测量技术的领域更多，跟其他测量方式相比较，适用性更高。而且采取数字图像测量技术测量环节，不会因图样饱和产生任何的限制，可以按照土样的信息，有效的分析其变形情况。施工人员结束施工操作以后，进行观察岩石工程图样实验。

数字图像测量技术属于具备较高综合性的测量技术，其中涵盖诸多先进技术手段，可以精准的测量土样的变形信息。测量岩石工程期间，需要重视好科学的应用信号处理算法，将岩石施工程施工质量提升，自动化的处理各项图像信息，此方法可以节约岩石工程土样试验的时间，将岩石工程的施工周期有效减少。

二、数字图像测量技术在岩土工程试验中的应用情况

（一）端部约束问题

测量岩土工程过程中，应该高度的重视端部约束，以三维柱体模式，测量岩土工程。通过数字图像测量技术，有效的测量岩土的表面，同时测量期间，考虑到岩土工程实际情况，对于三维柱体的坐标实时的转换，将岩土工程成像误差问题最大限度降低。期间进行转换岩土工程的坐标，科学的分析岩土工程的坐标，对岩土工程中土样变形状态良好掌握，研究分析土样的等值线，全面掌握住岩土工程的整体表面变形场。刚性试样帽具备突出的侧限功效，可以影响到三轴试验变形。为了确保变形测量以及分析结果准确度较高，需要进行试验的端部约束问题的积极分析。

（二）应力-应变曲线和典型应变云图分析

首先，弹性阶段的应变云图。此时岩土工程材料是在一种弹性变形区域的状态，试样表面需要变得更加均匀，同时应该具备正比关系的应力。其次，屈服阶段的应变云图。材料变形已超过弹性极限，处于塑性变形阶段中，试样中部区域具有较快的变形速度，促使表明应变不均匀的分布。另外，强化阶段的应变云图。试样所受应力，随应变继续增大，一直到材料强度极限，试样表面应变呈现出了两端至中间不断的增大的趋势，中间具备应变集中问题。

（三）三轴试验测量

进行岩土工程室内试验以后显示，可以对于很多关键参数进行测量，其中包括了土的应力、变形、频率以及孔隙水压力等，展开理论分析，对于土的复杂特性展开研究。当前，有很多比较常用的岩土工程室内试验土样变形分析方法，共振柱试验、单剪试验以及超声波等都是应用比较繁多的模式。

三轴试验属于展开研究土力学的有效策略，方便控制，具备明确的土样应力以及精确测得孔压等应用价值，广泛的应用到了岩土工程室内试验中，而且很多岩土工程本构模型参数属于经三轴试验获得的。三轴试验期间，是在密闭状态中的压力室内放置圆柱形土样，施加周围压力、轴向偏差应力，予以土层的受力状况模拟，再分析土的强度跟应力应变本构关联性。展开实际的试验之前，经计算机数字图像测量系统，展开三轴试验变形测量，获取三轴试验所需数据内容。三轴试验变形测量包括轴向变形测量、体积变形测量、径向变形测量几种主要的模式，选择期间，需要遵循岩土工程三轴试验变形测量的状况进行合理采用。

（四）选取测量区域

数字图像相关法属于建立在图像灰度特征基础上、完成追踪的图像测量模式。此举措优势特点就是，会应用到计算局域中所有像素的灰度信息，而且能够获得0.01像素的精度，依据图像，对于变形后图像的变化情况进行分析。试样应力应变曲线中的轴向应变，其表现的形式就是轴向应变计算区域竖向变形的平均值，此区间处于试样中间，可以将试样端部约束良好的清除掉。

结语：

数字图像测量技术为融合了很多先进技术的综合测量技术，普遍的应用于岩土工程试验领域，属于分析岩土地理空间信息的重要模式。应用数字图像测量技术在岩土工程试验中，促使岩土工程试验面向更快速度、更高性能、更高质量的方向发展。随着科学技术的进步，未来的数字图像测量技术会获得不断的完善，将岩土工程变形测量精度提升，确保更有效的支持岩土工程结构安全性。

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