岩石细观结构量化试验的研究.pdfVIP

第26卷第7期 岩石力学与工程学报 V01．26No．7 Mechanicsand ChineseJournalRock 2007年7月 of Engineering July，2007 岩石细观结构量化试验研究 朱珍德1，渠文平2，蒋志坚1 (1．河海大学岩土工程研究所，江苏南京210098；2．中国有色金属工业公司昆明勘察设计研究院，云南昆明650051) 摘要：岩石是一种多尺度材料，以往的研究大多是在宏观尺度下进行的，由于岩石在外部荷载作用下的断裂乃至 破坏是由于处于细观尺度的微裂隙的增长和贯通引起的，所以对处于细观尺度的微裂隙进行量化分析，对于了解 和研究岩石的力学性质有一定的意义。首先，基于损伤理论建立一套岩石细观量化试验方法，利用扫描电镜对四 川锦屏大理岩进行观测，得到大量岩石细观结构图片。基于数字图像处理理论，利用区域生长算法对图片进行处 理，并编制相关程序实现图像增强和图像分割，从分割后的二值化图像中提取微裂隙的长度、方位角、宽度、面 积和周长等细观信息。然后，利用统计学理论对获取到的微裂隙细观信息进行统计分析，得到各参数的统计规律， Carlo理论模拟岩石细观结构体积表征单元。最后，依据几何损伤理论得到岩石细观结构体积 进一步利用Monte 表征单元的初始损伤张量，将其引入到GSwoboda的损伤理论中，模拟得到单轴压缩试验和常规三轴压缩试 验的应力一应变关系，并与实际试验的结果进行比较。结果显示可以较准确模拟2种力学状态下的应力一应变关 系。 关t词t岩石力学；大理岩；岩石细观结构；量化；扫描电镜；图像处理：损伤 452 中圈分类号：Tu 文I嘲示识码：A MESOSTRUCTUREOFROCK TESTSTUDYoN QUANTITATIVE ZHU Zhendel，QUWenpin92，J队NGZhijianl 210098，China and (1．Institute University，Nanjing，Jiangsu2．KunmingInvestigationDesign ofGeotechnicalEngineering，Hohai Metals 65005 Institute，China Industry 1，China) NationalⅣD咖rrous Corporation，Kunming，Yunnan scalemuch Abstract：RockiSamultiscalematerial，andinthe researchofrockin is more past，the macroscopic thanthatinmesoscale．Butthe andfailureofrockunder arecausedthe and damage loading by propagation itis tounderstandt