孟經(jīng)緯

（遼寧省有色地質(zhì)一〇四隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 營(yíng)口 115007）

一、數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)

施工人員在進(jìn)行巖石工程施工時(shí)，要加大對(duì)數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的重視，結(jié)合圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電子學(xué)提高數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)的水平，巖石工程測(cè)量數(shù)據(jù)的精度才能得到提升，在對(duì)巖石工程進(jìn)行數(shù)字圖像測(cè)量時(shí)，相關(guān)人員要加大對(duì)信息傳遞手段和圖像檢測(cè)手段的重視，采用細(xì)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像中的有價(jià)值信息進(jìn)行提取，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行截取處理，對(duì)圖像的特征進(jìn)行科學(xué)的分析，巖石工程圖樣變形數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性才能得到提升。在進(jìn)行巖石工程施工時(shí)，施工人員要加大對(duì)室內(nèi)實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)的重視，對(duì)巖石工程進(jìn)行全面測(cè)量，有效提高巖石工程數(shù)字圖像測(cè)量的精度。并且，在進(jìn)行施工時(shí)，數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)還能對(duì)不擾動(dòng)試樣進(jìn)行測(cè)量。這種試樣方式能夠保持試樣的全貌，在進(jìn)行土樣測(cè)量過(guò)程中，其能對(duì)巖石工程的任何部位的變形情況進(jìn)行測(cè)量，在這些問(wèn)題中包括土樣擴(kuò)散。相較于其他測(cè)量方式而言，數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)的使用范圍非常廣泛，在任何變形量測(cè)試中都可以采用數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)。另外，數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，不會(huì)受到圖樣飽和的限制，能夠根據(jù)土樣的信息對(duì)其的變形情況進(jìn)行科學(xué)的分析，施工人員在施工完成之后，可以對(duì)巖石工程圖樣實(shí)驗(yàn)的分析和觀察。數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的測(cè)量技術(shù)，其本身包含很多先進(jìn)的技術(shù)，能夠?qū)ν翗拥淖冃涡畔⑦M(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)的目的才能達(dá)到。在對(duì)巖石工程進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，相關(guān)人員要加大對(duì)信號(hào)處理算法應(yīng)用的重視，其能夠有效提高巖石施工程施工質(zhì)量，對(duì)相關(guān)圖像信息進(jìn)行自動(dòng)化處理，這種方式不僅能夠有效節(jié)約巖石工程土樣試驗(yàn)的時(shí)間才能在一定程度上縮短巖石工程的施工周期。

二、數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)在巖土工程試驗(yàn)中的應(yīng)用

（一）端部約束問(wèn)題

在對(duì)巖土工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要極大對(duì)端部約束的重視，采用三維柱體的方式對(duì)巖土工程進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，利用數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)對(duì)巖土的表面進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量，并且在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，還要不斷根據(jù)巖土工程的實(shí)際情況實(shí)時(shí)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(gè)過(guò)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(duì)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(duì)土樣的等值線進(jìn)行研究，對(duì)巖土工程的整體表面便形場(chǎng)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(yàn)變形造成一定的影響。

（二）應(yīng)力-應(yīng)變曲線和典型應(yīng)變?cè)茍D分析

（1）彈性階段的應(yīng)變?cè)茍D。此時(shí)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?cè)茍D。材料變形已超過(guò)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?cè)茍D。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。

（三）三軸試驗(yàn)測(cè)量

通過(guò)巖土工程室內(nèi)試驗(yàn)，能夠有效的測(cè)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(yàn)土樣變形分析方法有很多，如超聲波、共振柱試驗(yàn)、單剪試驗(yàn)等，各種各樣，很好的滿足了試驗(yàn)需要。三軸試驗(yàn)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(duì)明確、精確測(cè)得孔壓等優(yōu)點(diǎn)，所以在巖土工程室內(nèi)試驗(yàn)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(guò)三軸試驗(yàn)得來(lái)。在三軸試驗(yàn)中，把一個(gè)圓柱形土樣放到密閉的壓力室中，通過(guò)施加各向均等的周圍壓力和軸向偏差應(yīng)力來(lái)模擬實(shí)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(jì)算機(jī)數(shù)字圖像測(cè)量系統(tǒng)，基本由計(jì)算機(jī)、傳感器、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)圖像處理軟件等構(gòu)成。進(jìn)行三軸試驗(yàn)變形測(cè)量的方法有三種，分別是軸向變形測(cè)量、體積變形測(cè)量、徑向變形測(cè)量，可根據(jù)巖土工程三軸試驗(yàn)變形測(cè)量實(shí)際情況從中選擇其中的一種測(cè)量方法。

（四）測(cè)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(lái)實(shí)現(xiàn)追蹤的圖像測(cè)量方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算局域內(nèi)每一個(gè)像素的灰度信息都會(huì)被使用到，是一種適合變形場(chǎng)的稠密點(diǎn)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(duì)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(jì)算區(qū)域豎向變形的平均值來(lái)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。

結(jié)語(yǔ)

在巖石工程施工時(shí)，其的應(yīng)用范圍非常廣，能夠有效對(duì)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(guó)內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，對(duì)數(shù)字圖像測(cè)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。