基于数字图像的非均匀岩土材料渗透系数研究

• 作者: Huan-ling WANG Jiu-chang ZHANG Long YAN Qiang ZHANG Qing-xiang MENG Ru-bin WANG Wei-ya XU
• 来源期刊: 浙江大学学报（英文版）（A辑：应用物理和工程）
• 学科: 工学
• 关键词: 非均质岩土材料 数字图像 宏观渗透系数 尺寸效应
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 124-137
• 页数: 14页
• 分类号: TV512
• 语种: 英文

摘要

目的:建立一种较为快速和快速确定非均匀岩土材料渗透系数的方法.创新点:建立了一种可以从图像到数值模型的数字图像方法:通过拍照、CT等手段获取岩土材料的图像,进而通过数值分析确定等效参数.方法:1.将采集到彩色图像从RGB空间转化到HIS空间,选取识别度较高的空间进行二值化处理;2.获取二值化图像后采用邻域标记算法标记,结合本文提出的算法提取边界(图9和10);3.结合边界修正算法对锯齿状边界进行修正(图11);4.确定表征细观几何模型(图12和表1);5.绘制网格开展数值分析,确定宏观参数.结论:1.基于数值图像的非均匀岩土材料渗透系数确定方法可以较为准确地估算渗透系数,可以为工程设计提供初步依据.2.非均匀岩土材料具有明显的尺寸效应,随着尺寸增加,渗透率的变化逐渐趋于稳定;当材料视为岩石和土体的二元介质时,两种性质差异在10倍以内对宏观特性的影响较大,大于10倍之后影响减弱.3.岩土材料渗透率随着内部块石含量的增加而减小,但是内部块石的形态对渗透率也有一定的影响.