土体表面干缩裂隙的形态参数定量分析方法

doi:10.3969/j.issn.1001-5485.2014.04.0142014, 31(04):63-67

长江科学院院报 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (4): 63-67.DOI: 10.3969/j.issn.1001-5485.2014.04.0142014, 31(04):63-67

土体表面干缩裂隙的形态参数定量分析方法

曹玲^{1, 2}, 王志俭¹

1.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心, 湖北宜昌 443002;
2.上海交通大学土木工程系, 上海 200240

收稿日期:2013-11-04 修回日期:2014-04-04 出版日期:2014-04-01 发布日期:2014-04-04
通讯作者: 王志俭(1975-), 男, 浙江遂昌人, 副教授, 博士, 研究方向为非饱和土力学及边坡支护工程, (电话)13094177963(电子信箱)841744843@qq.com。
作者简介:曹玲(1979-), 女, 湖北天门人, 讲师, 博士研究生, 研究方向为非饱和土力学及边坡支护工程, (电话)13197349034(电子信箱)10346058@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(41372359)

A Quantitative Analysis System for Morphological Parametersof Surface Desiccation Cracks in Clay

CAO Ling^{1, 2}, WANG Zhi-jian¹

China Three Gorges University, Yichang 443002, China;2.Department of Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China

Received:2013-11-04 Revised:2014-04-04 Published:2014-04-01 Online:2014-04-04

摘要/Abstract

摘要： 为了解土体干缩裂隙演化规律, 基于MATLAB软件开发了裂隙图像分析系统, 通过对裂隙图像进行二值化、桥接去杂、骨架提取等操作, 进而提取出裂隙率、裂隙长度、平均宽度、隙宽分布率、分维等裂隙形态参数, 实现了平面裂隙图像的无损、连续、动态识别和形态参数定量分析。该裂隙网络图像分析程序为土体干缩裂隙的动态演化分析提供了依据, 可用于边坡稳定性分析、环境污染控制等众多领域。

关键词: 裂隙, 形态参数, 二值化, 图像识别, 隙宽分布率

Abstract: In order to find out the evolvement regularity of surface cracks in soil due to drying shrinkage, an analysis system of crack’s parameters was developed by using MATLAB. Through binarization, crack restoration, noise reduction and skeleton extraction, the morphological parameters of cracks, such as crack rate, length, width, width grading and fractal dimension, were computed by further recognition methods. Through this system, the non-destructive, continuous and dynamic recognition of cracks, as well as the rapid and accurate quantitative analysis of morphological parameters were achieved. Moreover, this system offered a reliable basis for the analysis of dynamic evolvement of cracks. It can be used in slope stability analysis, environmental pollution-control and many other areas.

Key words: crack, morphological parameter, binarization, image recognition, crack width grading

中图分类号:

TU411.2

曹玲, 王志俭. 土体表面干缩裂隙的形态参数定量分析方法[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(4): 63-67.

CAO Ling, WANG Zhi-jian. A Quantitative Analysis System for Morphological Parametersof Surface Desiccation Cracks in Clay[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2014, 31(4): 63-67.

[1]	胡长明, 胡婷婷, 朱武卫, 袁一力, 杨晓, 柳明亮, 侯旭辉. 干湿循环作用下压实黄土裂隙演化特征[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(8): 96-103.
[2]	杨涛, 姜海波, 赵海蛟. 干湿循环作用下渠道膨胀土裂隙演化规律及强度特性[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(6): 136-142.
[3]	马鹏杰, 魏凯, 康静伟, 芮瑞, 蔡正乾, 夏荣基. 单排微型桩加固缓倾长大裂隙土边坡的力学机制[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 178-185.
[4]	陈红, 何汶远, 刘云. 泵站过流能力校核系统开发及应用[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 166-170.
[5]	钟卓希, 盛建龙, 胡斌, 李京, 王庭元. 考虑等效裂隙面的含软弱夹层边坡降雨渗流模型[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(7): 118-124.
[6]	李靖, 刘清秉, 郑鹏麟. 盐溶液对膨润土干燥收缩特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(7): 125-131.
[7]	贺琦, 陈世万, 杨福波, 田云雷. 不同温度条件下北山花岗岩巴西劈裂试验裂隙扩展过程[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 115-123.
[8]	赵顺利, 邓伟杰, 郭冲, 杜卫长, 高慧民. 弹性参数变异下孔径变形法地应力测试实践[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(12): 154-161.
[9]	胡江, 李星, 马福恒. 深挖方膨胀土渠道边坡运行期变形成因分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(11): 160-167.
[10]	万发, 蒋中明, 李海峰, 梁贤浩. CAES储气库衬砌开裂对裂隙围岩两相渗流和传热特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(11): 102-110.
[11]	朱要亮, 俞缙, 付晓强, 任崇鸿, 姚玮, 刘雪莹. 高温损伤后岩石动态损伤本构模型[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(7): 102-109.
[12]	龚壁卫. 膨胀土裂隙、强度及其与边坡稳定的关系[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(10): 1-7.
[13]	孙韬. 冻融循环对水泥土三轴强度指标与裂隙演化规律的影响[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(8): 127-132.
[14]	陈永峰, 张海东, 赵广臣. 不同加载速率下端部节理岩桥变形破坏及裂隙扩展试验研究[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(7): 66-72.
[15]	刘晓明, 杨本亮, 申琦瑜. 气孔构造岩石裂隙渗透特性研究[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(4): 81-87.

土体表面干缩裂隙的形态参数定量分析方法

A Quantitative Analysis System for Morphological Parametersof Surface Desiccation Cracks in Clay

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