基于灰度-图像识别级配方法的泥质粉砂岩回填土压实特征研究.pdfVIP

第22卷第6期铁道科学与工程学报Volume22Number6

2025年6月JournalofRailwayScienceandEngineeringJune2025

DOI:10.19713/ki.43-1423/u.

基于灰度-图像识别级配方法的泥质

粉砂岩回填土压实特征研究

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严狄，王树英，郑响凑

(1.中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；

2.深圳大学土木与交通工程学院，广东深圳518060)

摘要：为探究泥质粉砂岩回填土压实特性及机理，以长沙黄花机场扩建项目回填土为研究对象，利用segmenteverygrain

模型对土颗粒图像进行分割，结合灰度识别技术，提出灰度−图像识别方法，并通过筛分法验证其合理性。在此基础上，

对同一碾压区域内不同碾压遍数的土样采用灰度−图像识别方法研究各粒径颗粒的含量及粗颗粒形貌的变化规律，并通过

电镜扫描研究压实过程中回填土细观结构的变化规律，进一步揭示压实机理。研究结果表明：灰度-图像识别方法可以避免

将图片中孔隙识别为土颗粒，能较好地识别1～100mm粒径的颗粒，该方法得到试样的颗粒含量和实际的颗粒含量较为接

近。土颗粒在碾压过程中主要由压缩和破碎主导，泥质粉砂岩粗颗粒在碾压过程中不断发生破碎，当碾压遍数达到14～16

次时，破碎形式由断裂破碎逐渐转变为研磨破碎。碾压低于14遍时，颗粒处于断裂破碎阶段，颗粒之间难以贴合，导致回

填土内仍具有较大孔隙；而碾压超过16遍后，颗粒处于研磨破碎阶段，干密度的增加幅度有限，并可能出现“过碾”现

象，导致压实质量下降。因此，针对泥质粉砂岩回填土，实际压实过程中碾压遍数建议选用14～16遍，以实现最佳的压实

效果。研究成果可为实现泥质粉砂岩回填土高压实质量提供指导，也深化了压实机理。

关键词：泥质粉砂岩回填土；级配特征；干密度；压实机理；颗粒形貌

中图分类号：TU47文献标志码：A

文章编号：1672-7029（2025）06-2813-11

Studyonthecompactioncharacteristicsofargillaceoussiltstonebackfillusinga

grayscale-image-basedgradationrecognitionmethod

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YANDi,WANGShuying,ZHENGXiangcou

(1.SchoolofCivilEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China;

2.CollegeofCivilandTransportationEngineering,ShenzhenUniversity,Shenzhen518060,China)

Abstract:Toinvestigatethecompactioncharacteristicsandmechanismsofargillaceoussiltstonebackfill,

backfillmaterialfromtheChangshaHuanghuaAirportExpansionProjectwasselectedastheresearc