巖土工程試驗中數(shù)字圖像測量技術(shù)的應(yīng)用分析

王雪嬌

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國已將許多高科技技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使其發(fā)展更加迅速。作為新興的測量技術(shù)，數(shù)字圖像測量技術(shù)本身具有非常高的性能和效率，并且集成了諸如光電電子和計算機(jī)技術(shù)之類的各種先進(jìn)技術(shù)。因此，在巖土工程施工中，施工人員應(yīng)更加注意巖土的微觀和宏觀信息，加強(qiáng)數(shù)字圖像測量技術(shù)的應(yīng)用，并分析巖土的變形和力學(xué)性能問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像測量技術(shù) 巖土工程試驗 應(yīng)用

1數(shù)字圖像測量技術(shù)

在巖石工程施工中，施工人員應(yīng)更加重視數(shù)字圖像測量技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合圖像處理技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)來提高數(shù)字圖像測量技術(shù)的水平，可以提高巖石工程測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行巖石工程的數(shù)字圖像測量時，相關(guān)人員應(yīng)更加注意信息傳輸和圖像檢測的手段，使用精細(xì)的計算機(jī)技術(shù)從圖像中提取有價值的信息，并使用計算機(jī)技術(shù)對圖像進(jìn)行截取和處理。只有對巖石工程的特征進(jìn)行科學(xué)分析，才能提高巖石工程圖變形數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。在巖石工程施工中，施工人員應(yīng)更加重視室內(nèi)實際測量實驗，對巖石工程進(jìn)行綜合測量，有效提高巖石工程數(shù)字圖像測量的精度。此外，在施工過程中，數(shù)字圖像測量技術(shù)還可以測量未受干擾的樣本。此樣本方法可以維護(hù)樣本的完整圖片。在土壤樣品測量過程中，它可以測量巖石工程各部分的變形，這些問題包括土壤樣品擴(kuò)散。與其他測量方法相比，數(shù)字圖像測量技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，并且數(shù)字圖像測量技術(shù)可以用于任何變形測試。另外，數(shù)字圖像測量技術(shù)在測量過程中不受圖案飽和度的限制，并且可以基于土壤樣品的信息科學(xué)地分析其變形。施工完成后，施工人員可以進(jìn)行巖石工程模式的試驗。分析和觀察。數(shù)字圖像測量技術(shù)是一種非常全面的測量技術(shù)，它本身包含許多先進(jìn)技術(shù)，可以準(zhǔn)確地測量土壤樣品的變形信息，從而可以達(dá)到數(shù)字圖像測量技術(shù)的目的。在巖石工程中測量數(shù)據(jù)時，相關(guān)人員應(yīng)更加重視信號處理算法的應(yīng)用，這樣可以有效提高巖石工程施工質(zhì)量，并自動處理相關(guān)的圖像信息。該方法不僅可以有效地節(jié)省巖石工程土，而且樣品測試時間可以在一定程度上縮短巖石工程的工期。

2數(shù)字圖像測量技術(shù)在巖土工程試驗中的應(yīng)用

2.1端部約束問題

在對巖土工程進(jìn)行測量時，要極大對端部約束的重視，采用三維柱體的方式對巖土工程進(jìn)行詳細(xì)的測量，利用數(shù)字圖像測量技術(shù)對巖土的表面進(jìn)行科學(xué)的測量，并且在進(jìn)行測量的過程中，還要不斷根據(jù)巖土工程的實際情況實時轉(zhuǎn)換三維柱體的坐標(biāo)，縮小巖土工程成像的誤差，并且在這個過程中還要不斷轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換巖土工程的坐標(biāo)，并且還要對巖土工程的坐標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的分析，了解巖土工程中土樣的變形情況，對土樣的等值線進(jìn)行研究，對巖土工程的整體表面便形場進(jìn)行詳細(xì)的了解。剛性試樣帽的側(cè)限作用非常明顯，能夠?qū)θS試驗變形造成一定的影響。

2.2應(yīng)力-應(yīng)變曲線和典型應(yīng)變云圖分析

（1）彈性階段的應(yīng)變云圖。此時巖土工程材料處于彈性變形區(qū)域，試樣表面應(yīng)變均勻且應(yīng)力應(yīng)變成正比。（2）屈服階段的應(yīng)變云圖。材料變形已超過彈性極限進(jìn)入塑性變形階段，試樣中部區(qū)域變形快速增加，表面的應(yīng)變開始分布不均。（3）強(qiáng)化階段的應(yīng)變云圖。試樣所受應(yīng)力隨應(yīng)變繼續(xù)增大直到材料強(qiáng)度極限，試樣表面應(yīng)變從兩端到中間逐漸增大，中間出現(xiàn)明顯的應(yīng)變集中現(xiàn)象。

2.3三軸試驗測量

通過巖土工程室內(nèi)試驗，能夠有效的測量土的應(yīng)力、變形、波形、孔隙水壓力、頻率等參數(shù)，利用科學(xué)有效的技術(shù)手段進(jìn)行理論分析，研究土的復(fù)雜特性。就目前而言，巖土工程室內(nèi)試驗土樣變形分析方法有很多，如超聲波、共振柱試驗、單剪試驗等，各種各樣，很好的滿足了試驗需要。三軸試驗是進(jìn)行土力學(xué)研究的有效手段，具備易控制、土樣應(yīng)力相對明確、精確測得孔壓等優(yōu)點，所以在巖土工程室內(nèi)試驗中應(yīng)用比較廣泛，絕大多數(shù)的巖土工程本構(gòu)模型參數(shù)都是通過三軸試驗得來。在三軸試驗中，把一個圓柱形土樣放到密閉的壓力室中，通過施加各向均等的周圍壓力和軸向偏差應(yīng)力來模擬實際土層的受力狀況，以此為根據(jù)研究土的強(qiáng)度和應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系。計算機(jī)數(shù)字圖像測量系統(tǒng)，基本由計算機(jī)、傳感器、圖像采集卡、計算機(jī)圖像處理軟件等構(gòu)成。進(jìn)行三軸試驗變形測量的方法有三種，分別是軸向變形測量、體積變形測量、徑向變形測量，可根據(jù)巖土工程三軸試驗變形測量實際情況從中選擇其中的一種測量方法。

2.4測量區(qū)域的選取

數(shù)字圖像相關(guān)法是一種基于圖像灰度特征來實現(xiàn)追蹤的圖像測量方法。該方法的優(yōu)點是計算局域內(nèi)每一個像素的灰度信息都會被使用到，是一種適合變形場的稠密點跟蹤算法。采用的數(shù)字圖像相關(guān)法的精度可以達(dá)到 0.01像素。數(shù)字圖像相關(guān)法是以參考圖像為基準(zhǔn)，分析變形后的圖像相對于參考圖像的變化。試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線中的軸向應(yīng)變用軸向應(yīng)變計算區(qū)域豎向變形的平均值來表示，該區(qū)間選擇在試樣的中間部分，以消除試樣的端部約束。

3結(jié)語

在巖石工程施工時，其的應(yīng)用范圍非常廣，能夠有效對巖石地理空間進(jìn)行有效的分析，提高巖石工程信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。因此，相關(guān)人員要結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗和技術(shù)，對數(shù)字圖像測量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，巖石工程的施工質(zhì)量才能得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳能輝.數(shù)字圖像測量技術(shù)在巖土工程試驗中的應(yīng)用研究 [J].建材與裝飾，2016（6）.

[2]曾長女，馮照劍，李昭，數(shù)字圖像測量技術(shù)在小麥三軸試驗中的應(yīng)用研究[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017（6）.

[3]葛天媛.多相機(jī)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)在土木工程實驗中的應(yīng)用研究[D].2016.

（作者單位 ：沈陽加華巖土工程有限公司 ）