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结合灰度分界阈值分割法和粒子图像测速技术,对单轴压缩条件下花岗岩变形破坏过程中不同矿物成分(黑云母、长石和石英)的变化特征进行了研究。由室内单轴压缩试验获得花岗岩变形破坏过程的试验视频图像;由灰度分界阈值分割法获得视频图像中岩石表面不同矿物成分的位置;使用粒子图像测速技术得到岩石表面不同时刻的位移;采用应变计算公式的差分格式得到不同位置不同方向的应变大小;在此基础上,研究了不同变形阶段岩石中不同方向应变的变化特征及其与矿物成分分布的关系。结果表明:裂缝出现前,花岗岩表面各矿物成分变形方向主要沿水平方向;裂缝发展过程中,长石变形方向主要是竖直方向,石英变形方向主要是水平方向;三种矿物成分中,最大主应变从大到小的顺序为黑云母、长石、石英。 相似文献
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以白光数字散斑相关方法作为试验观测手段,通过单轴压缩试验对一种红砂岩变形破坏全过程的变形场和能量演化特征进行研究。利用CCD(charge-coupled device)相机记录试验加载全过程的试件表面散斑场图像,采用数字散斑相关方法对试验图像进行分析,计算得到了岩石变形破坏过程中试件表面变形场、变形局部化区域的位移错动量值和试件表面变形能密度量值,并对变形局部化带的位移演化和变形能量演化特征进行分析。从试验结果分析得出：岩石试件变形局部化带的位移演化在加载峰值前基本上保持线性演化规律,而其位移错动加速与加载峰值点相对应,岩石试件加载峰值后阶段的承载力变化主要受变形局部化带的位移演化影响;岩石试件在加载过程中的能量释放和能量积累规律与局部化带的演化有关,体现出局部能量释放和整体能量释放两种形式。 相似文献
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《岩土力学》2015,(Z1):669-684
将数字图像测量技术应用于常规土工三轴试验,解决了常规土工三轴试验传统变形测量中的一系列难题。自主研发了三轴图像测量系统,发展历程可概括为3个阶段:(1)基于边缘识别的三轴试样变形图像测量,通过跟踪边缘位置的变化确定土样的径向变形,识别橡皮膜上的白色标志线确定土样的轴向变形;(2)基于角点识别的三轴试样变形图像测量,用方形标志块将橡皮膜表面离散成若干单元,测量跟踪单元每一角点(节点)的位置,可得任意时刻的土样表面节点的位移,应用有限元技术,可以得到土样表面的位移(变形)场和应变场;(3)三轴土样变形全表面数字图像测量,以基于角点识别的前表面三轴试样变形测量为基础,增设一组平面镜,用一台摄像机实现了圆柱体土样360度全表面的变形测量,得到每一时刻的表面变形场和应变场。三轴土样变形数字图像测量系统具有传统测量方法无可比拟的优点,对于推动土力学,特别是土的本构关系研究具有重要价值。 相似文献
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激光扫描仪对同一目标两次采集的点并不重合，无法通过点云的直接比较快速确定滑坡位移。考虑到单个点云位置的不确定性和区域点云密度的稳定性，将点云的密度作为滑坡表面变形的表征，提出了基于点云密度特征的滑坡位移监测方法。将离散的三维点云转化为二维的密度图像，再利用粒子图像测速技术分析位移前后两幅点云密度图像的相关性，从而计算栅格图像中各子集的相对位移值；当各子集的位移全部计算完成后，得到目标区域的平面位移场。室内块体移动试验表明该方法的计算精度受变形梯度的影响，在地表变化剧烈处会产生一定程度的误差，且子集相关性系数无法达到1。在黄藏寺滑坡的位移监测中，利用本方法识别出了边坡的变动区域，计算出了滑坡的平面位移场，直观地反映了滑坡表面变形状况，验证了该方法的实用性。 相似文献
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岩石试件表面的视频图像可作为试件表面变形破坏的信息载体。为从试验视频图像中分析出定量的信息，文章提出一种描述岩石损伤演化的新方法:计算基准图像与对比图像的相对熵，用相对熵表征变形和破裂的发展，将相对熵明显上升阶段的起点作为试件损伤演化的启动时刻。根据花岗岩试件室内单轴压缩试验拍摄的试验视频，使用灰度分界阈值分割法得到了试件各细观组分的分布，使用相对熵表征试件中不同位置、不同组分的损伤演化特征，分析了试件全局区域的损伤演化阶段，探讨了损伤演化过程与组分类型、位置之间的关系。结果表明:试件损伤从试件中部开始，先扩展至左下，再扩展至右上；组分损伤的先后顺序为长石、石英、黑云母，且损伤大小顺序为石英＞长石＞黑云母；黑云母损伤从右上开始、然后扩展至中部，石英损伤从中部开始、先后扩展至左下和右上部位，长石损伤从上部开始、先后扩展至中部和下部。 相似文献
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花岗岩中多条裂隙的萌生扩展过程研究 总被引：1，自引：1，他引：0
岩石破坏通常是不同时刻多条裂隙萌生扩展的过程,可以使用室内试验视频图像和多目标跟踪技术进行研究。使用MATLAB编程平台,将试验视频图像转化为编程可读形式,选定视频图像中含有裂隙萌生扩展过程的样品范围,通过编制多目标跟踪函数对试样中的裂隙对象进行目标检测和跟踪,根据裂隙限位框出现的时刻确定了裂隙的起裂时刻,进而确定了任一时刻多个裂隙的分布位置,分析了裂隙的长度、宽度、面积随时间的变化过程,探讨了跟踪参数(最小背景比、开启操作的开启面积)对目标裂隙跟踪结果的影响。结果表明,最小背景比越大,裂隙跟踪时间越短;开启面积越小,裂隙变化的跟踪越敏感。本方法能够同时跟踪多条裂隙的起裂与变化过程,可为岩石的变形破坏过程研究提供一条新的研究途径。 相似文献
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《岩土力学》2015,(Z1):471-475
岩石中不同矿物的形状变化反映了岩石的变形破坏过程。在分析花岗岩试样表面图像不同矿物纹理特征基础上,使用室内单轴压缩试验视频图像和灰度分界阈值分割法,研究了单帧图像中不同矿物的分布特征,使用形状参数描述了岩石变形过程中不同成分的形状特征,探讨了不同成分区域形状变化与裂隙扩展过程的关系。结果表明,花岗岩变形过程中圆形度的大小顺序为长石黑云母石英,内切圆半径的大小顺序为黑云母长石石英;离散指数的大小顺序为长石石英黑云母;长石承受了轴向力的主要部分,形状变化与所处位置关系较大;破坏过程中裂隙面积出现大小顺序为长石、石.英、黑云母,裂隙扩展较快时裂隙大多出现在长石和石英区域。 相似文献
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Summary The Fracture process zone in compact tension specimens of Indiana limestone was investigated to study its effect on the fracture mechanics parameters in such materials. Specimens were tested up to the peak load, and propagation of the crack from a preexisting notch was monitored. Experiments were designed to study the two features of the fracture process zone in rocks: ligament connections and microcracking.To observe this zone with high sensitivity and accuracy, laser interferometry methods were adopted. Holographic Interferometry was used to observe initial crack propagation. To obtain more quantitative measurements of the displacement field, in realtime, the recently developed technique of electronic speckle pattern interferometry was applied. This technique can provide continuous video recording of the interferometric fringe pattern, depict the evolution of the fracture process, and measure profiles of crack opening displacements.The macroscopic observations of full-field displacement by the laser techniques were supplemented by post mortem observation of the fracture region under a scanning electron microscope. Regions around the crack were studied after the test for possible presence of microcracks.An interactive finite element code was used to compute the stress intensity factors of the propagating crack-tip and displacements. Finite element computations were used to evaluate the effect of the process zone on crack propagation. 相似文献
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藏北羌塘盆地羌资2井中侏罗统布曲组碳酸盐岩岩石学及储集物性特征 总被引：2，自引：0，他引：2
本文讨论了羌塘盆地羌资2井中侏罗统布曲组碳酸盐岩岩石学及储集物性特征。碳酸盐岩主要有亮晶鲕粒灰岩、白云岩、泥晶灰岩, 以及他们之间的过渡类型; 储集空间主要有孔隙与裂缝两种类型, 表现为孔隙—裂缝组合。孔隙可分为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔、沿缝合线等分布的溶孔; 裂缝可 分为构造缝、构造—溶解缝、压溶缝和溶蚀缝。亮晶鲕粒灰岩孔隙度平均值1.084%, 渗透率平均值0.0319× 10-3 mm2; 白云岩孔隙度平均值1.77%, 渗透率平均值0.1591×10-3 mm2; 储集物性特征均为低孔低渗、高排替压力、微-细喉道、分选中等-不好的负偏态细歪度特征。泥晶灰岩和过渡类型灰岩的储集物性特征与亮晶鲕粒灰岩和白云岩相似。最后, 讨论了成岩作用对碳酸盐岩储集物性的影响, 并认为成岩作用对储集物性的不利影响明显大于有利影响。 相似文献
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Faisal I. Shalabi Husam A. Al-Qablan Omar H. Al-Hattamleh 《Geotechnical and Geological Engineering》2009,27(2):237-248
Lining contact pressure and ground deformation of Raghadan transportation tunnel (Amman, Jordan) were investigated. The tunnel
is 1.1 km in length and 13.5 m in diameter. This study was intended to integrate useful relations among the widely used rock
classification system (RMR: rock mass rating), Hoek–Brown classification, and lining-ground interaction. The materials encountered
along the tunnel alignment were limestone, dolomatic limestone, marly limestone, dolomite, and sillicified limestone. The
ground conditions along the tunnel alignment including bedding planes, joint sets and joint conditions, rock quality, water
flow, and rock strength were evaluated based on the drilled boreholes and rock exposures. Elasto-plastic finite element analyses
were conducted to study the effect of rock mass conditions and tunnel face advance on the behavior of lining-ground interaction.
The results of the analyses showed that lining contact pressure decreases linearly with the increase in RMR value. Also the
results showed that tunnel lining contact pressure and crown inward displacement decreases with the increase in the unsupported
distance (distance between tunnel face and the end of the erected lining). Ground displacement above the tunnel crown was
found to be increases in an increasing rate with the decrease in the depth above the crown. This displacement was also found
to be affected by the RMR value and the unsupported distance. 相似文献
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在高压热水实验条件下,利用有机流体和无机流体对秦岭洛坝热水沉积改造型铅锌矿床中的硅化灰岩、千枚岩、硅质岩和生物碎屑灰岩进行了Pb-Zn元素的驱替模拟实验.结果表明:在不同囤压和驱替压力条件下,流体对成矿元素的迁移能力存在明显差异,在围压由45 MPa→15 MPa→9.8 MPa的条件下,千枚岩在无机流体中Pb,Zn的淋滤率由0变为0.019%,4.1%和12.21%,0.15%;在有机流体中由0变为0.278%,4.524%和12.37%,0.19%;淋滤率表现为增涨的趋势;碳酸盐岩在无机流体中Pb,Zn的淋滤率由0.034%,0.02%变为0.53%,0.45%;在有机流体中由0.049%,0.03%变为0.53%和0.45%,Pb-Zn的淋滤率均有上升的趋势;围压和驱替压力的降低有利于流体对铅、锌成矿元素的迁移.有机流体较无机流体更易于活化迁移铅、锌成矿元素.4种岩石类型的淋滤率分别是:对Pb是硅化灰岩千枚岩硅质岩生物碎屑灰岩,而对Zn是硅化灰岩硅质岩生物碎屑灰岩千枚岩.硅质岩、硅化灰岩、生物碎屑灰岩与千枚岩在矿床的形成中可能分别起到了矿源层、储集层和盖层的作用. 相似文献
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ASTER mapping of limestone formations and study of caves, springs and depressions in parts of Sultanate of Oman 总被引：1，自引：0，他引：1
Caves, springs, and large depressions of limestone karst formations are becoming more attractive tourist places and have potential importance on socio-economic development. The present study is a multi-scale point of view on limestone karst, from the space images to microscopic fabric. Here, the karst features consist of limestone formations of Cretaceous (Albian–Cenomanian) age of Tanuf Valley and Tertiary (Late Paleocene–Middle Eocene) age of Sur region of parts of Sultanate of Oman which are mapped in the visible near-infrared and shortwave infrared spectral bands of advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer (ASTER) using decorrelated stretch image processing technique and the occurrences of caves, springs, and depressions of the formations in the field were studied. The decorrelated RGB images of ASTER spectral bands 8, 3, and 1 discriminated well the limestone formations and associated lithology. The limestone formations of Tanuf valley (Natih formations of Hajar unit) are thick-bedded, massive, shallow marine limestone and clayey limestone, which have caves and springs. Large depressions are studied as collapsed structures at the boundary between Abat formations; they consist of gray to white marly or micritic limestone with chert nodules and Seeb Formation of bioclastic limestone, calcarenite, marl, and sandstone of Sur region. Interpretations of limestone formations, their occurrences and distributions of caves, springs and depressions of these regions are verified and confirmed in the field and studied in the laboratory. Occurrences of more springs and depressions in the limestone formations of the study sites are interpreted and located on the Google Earth image. The study proved the capability of ASTER sensor in mapping of limestone formations and recommends the technique to other geographical regions where similar geological questions need to be resolved. 相似文献
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工程上常见的灰岩在不同风化程度下的抗剪强度特性鲜有研究,也没有快速评估灰岩抗剪强度的数学模型,不能满足大量灰岩工程灾害防治的需要。为探究风化程度对灰岩抗剪强度特性的影响规律,试验选取现场新鲜灰岩试样,通过开展室内风化模拟试验制备不同风化程度的岩样,进行室内岩石强度剪切试验,探究灰岩剪切应力-剪切位移关系曲线的变化规律和... 相似文献
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岩石薄片图像的复杂性和多解性,导致岩石薄片分类难度较大。尝试将深度学习方法应用于岩石薄片图像分类。实验选取了安山岩、白云岩、花岗岩等6种常见岩石种类的薄片图像,每类1000张图像作为实验数据,建立了岩石薄片分类的VGG模型,经过9万次训练后,测试集识别准确率达到了82%。对实验结果进行了分析,发现相似组成成分的岩石图像容易混淆,如白云岩与鲕粒灰岩均属于碳酸盐岩,容易相互误判。在安山岩特征图中提取出了斜长石斑晶和微晶及隐晶质或玻璃质基质,在鲕粒灰岩特征图中提取了鲕粒及填隙物中的亮晶方解石,也验证了方法的可靠性。 相似文献
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为探究礁灰岩地层中钻孔灌注嵌岩桩的桩-岩界面剪切作用规律，试验选取南海某岛礁的块状结构、砾块结构、砾屑结构及砂屑结构礁灰岩岩芯，开展室内物理力学性质试验及常法向应力条件下的礁灰岩-混凝土界面剪切强度试验研究，探究桩-岩界面剪应力-剪切位移关系曲线的变化规律。开展红砂岩-混凝土界面剪切对比试验，揭示两种不同沉积作用类型的岩石与混凝土黏结面产生剪切强度差异的根本原因。试验结果表明：礁灰岩-混凝土界面的剪切强度受礁灰岩的结构类型、桩-岩强度比等因素影响；由于水泥浆在礁灰岩中的扩散填充作用，礁灰岩-混凝土界面的黏结力和内摩擦角均高于砂岩-混凝土界面；桩-岩强度比产生的界面剪切强度响应受礁灰岩结构类型的影响，低桩-岩强度比时，块状结构、砾块结构礁灰岩-混凝土界面的黏结力均高于高强度比条件；桩-岩强度比增大，块状结构礁灰岩-混凝土界面的内摩擦角增加，而砾块结构礁灰岩-混凝土界面的内摩擦角变化不大。 相似文献
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白云岩储层是茅口组一种重要的储层类型,其成因是研究重点。为此,以川中-川东地区茅口组白云岩为例,通过露头观测、岩心观察、岩石薄片鉴定及岩石地球化学分析的方法,分析了茅口组白云岩(石)的成因。结果表明:茅口组白云岩(石)可划分为层状粉晶白云岩、层状细-中晶白云岩、灰岩中零散分布的白云石、透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物5种类型。其中,层状粉晶白云岩原始结构保存较好,地球化学特征与原始灰岩相似,是早期埋藏环境下形成的产物;层状细-中晶白云岩与层状粉晶白云岩相伴生,δ18O值较灰岩偏负,包裹体均一温度大于正常地层埋藏温度,部分样品可见Eu正异常,是由层状粉晶白云岩在热液作用下重结晶形成;灰岩中零散分布的白云石则与矿物的稳定化有关;透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物镜下可见白云石晶面弯曲和波状消光,其δ18O值可达-10‰,包裹体均一温度高于正常地层埋藏温度,Eu正异常明显,是典型的热液白云岩(石)。 相似文献
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文章利用Landsat8卫星影像数据，结合黔南碳酸盐岩岩性图、黔南构造要素图等地质资料，以石灰岩、白云岩以及石灰岩与白云岩互层三类岩组地层作为切入点，获取并分析了黔南地区碳酸盐岩的空间分布特征及其在遥感影像上的表现特征。结果发现:①石灰岩地层在影像上总体显示为色调单一、地形高差大，基本无水系和建设用地分布；白云岩地层在影像上总体表现为色调丰富、水系发育、建设用地分布多；石灰岩与白云岩互层地层总体影像特征介于二者之间。②分布于不同构造发育区域的碳酸盐岩岩组地层在遥感影像上的表现特征差异较大，即使是同种岩性的地层也会由于受到节理、断层、向斜和背斜等构造的影响形成形态各异的影像。 相似文献