岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (9): 2525-2536.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1459
田升奎1, 2,刘观仕2,赵青松1, 2,徐国方2,蔡铭炫1, 2
TIAN Sheng-kui1, 2, LIU Guan-shi2, ZHAO Qing-song1, 2, XU Guo-fang2, CAI Ming-xuan1, 2
摘要: 毛细作用对诸多工程的变形与稳定有影响,传统方法难以精确监测毛细水上升过程的动态变化。首先研究了风积沙图像RGB(red(红)、green(绿)、blue(蓝))信息与含水率的关系,由此开发了一种利用图像RGB信息测试含水率并获取湿度场的方法与技术;基于此探究了风积沙毛细水上升过程中含水率的时空变化,提取了湿润锋轮廓,分析了湿润锋运移规律。结果表明,风积沙的归一化颜色特征值ξRnor与含水率θ 间存在显著的线性负相关关系,用于预测风积沙含水率效果良好;研发的基于图像RGB信息测试湿度场的技术,具有cm级分辨率和较高精度,能直观展示风积沙柱毛细水上升过程中含水率的时空变化;对毛细水上升过程的图像采用改进的k-means聚类分割法进行分析,能精确识别和量化湿润锋的轮廓信息,比目测法更加准确可靠;在表面张力和惯性力作用下,风积沙毛细水上升初期各高度处含水率存在明显的冲高现象,经历几次小幅波动后回落,稳定含水率相较峰值含水率降低约1.5%;毛细水上升高度与相对密实度Dr成正比,幂函数和双对数二次多项式均能较好拟合湿润锋上升过程。研究工作为毛细水上升试验测试提供了一种精确快捷的新途径。 关 键 词:风积沙;毛细作用;数字图像;湿度场;湿润锋轮廓
中图分类号:
[1] | 彭阳, 高永涛, 王文林, 甫尔卡特, 温建敏, 周喻, . 单侧限压缩煤岩组合体的破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 387-398. |
[2] | 高志傲, 孔令伟, 王双娇, 刘炳恒, 芦剑锋, . 平面应变条件下不同裂隙方向原状膨胀土变形破坏性状与剪切带演化特征[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2495-2508. |
[3] | 王磊, 张睿, 杨栋, 康志勤, 张鹏宇, . 实时高温富有机质页岩变角剪切力学特性及应变场演化研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2579-2592. |
[4] | 何涛, 毛海涛, 张超, 谷易. 浑水渗流对黏性土内贯穿性裂缝修复演化研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2628-2638. |
[5] | 卢钦武, 关振长, 林林, 吴淑婧, 宋德杰. 基于静力推覆试验的山岭隧道衬砌-地层相互作用机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2318-2326. |
[6] | 王磊, 张帅, 刘怀谦, 陈礼鹏, 朱传奇, 李少波, 王安铖, . 冲击荷载下含瓦斯煤能量耗散及损伤破坏规律[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 1901-1915. |
[7] | 杜炜, 聂如松, 李列列, 谭永长, 张杰, 祁延录, . 考虑不同边界条件的风积沙−土工格栅拉拔试验离散元模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1849-1862. |
[8] | 陈磊, 张广清, 张敏, 曹庾杰, 谌立吉, . 水力裂缝穿越非连续面扩展时的断裂过程研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 159-170. |
[9] | 彭守建, 张倩文, 许江, 陈奕安, 陈灿灿, 曹琦, 饶豪魁, . 基于三维数字图像相关技术的砂岩渗流-应力 耦合变形局部化特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1197-1206. |
[10] | 史旦达, 俞快, 毛逸瑶, 原媛, 郝冬雪, 胡伟, . 松砂中双叶片螺旋锚上拔承载 及土体变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3059-3072. |
[11] | 金爱兵, 王杰, 陈帅军, 李海, . 基于不同粒径分布尾砂的充填体强度及 损伤特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3083-3093. |
[12] | 许健, 武智鹏, 陈辉, . 干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土 三轴剪切力学行为研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 28-36. |
[13] | 肖飞, 孔令伟, 刘观仕, 冯衡, 董义义, 曾二贤, . 中密风积沙地层金属装配式基础抗拔模型试 验与承载力改进计算方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 65-75. |
[14] | 林志强, 钱建固, 时振昊, . 毛细−吸附作用下考虑孔隙比影响的单/双峰 土体持水曲线模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2499-2506. |
[15] | 李地元, 高飞红, 刘 濛, 马金银. 动静组合加载下含孔洞层状砂岩破坏机制探究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2127-2140. |
|