本文關(guān)鍵詞：基于CT圖像三值分割的凍結(jié)巖石水冰含量及損傷特性分析

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【摘要】：凍結(jié)巖石未凍水和冰含量及損傷特性隨溫度的變化規(guī)律是研究凍結(jié)法施工的礦井建設(shè)等工程安全穩(wěn)定的重要問題之一。開展負(fù)溫下飽水巖石CT掃描實(shí)驗(yàn),獲得了0,-2,-5,-10,-20,-30℃下的CT掃描圖像。將最大類間方差法與遺傳算法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了凍結(jié)巖石水、冰、巖三相介質(zhì)的識別及其含量的數(shù)字表述。推導(dǎo)出凍結(jié)巖石未凍水、冰含量與溫度間的理論關(guān)系式,并探討了冰含量和溫度梯度對凍結(jié)巖石損傷特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:溫度是引起水冰含量及分布狀態(tài)變化的關(guān)鍵影響因素,巖石的初始損傷和溫度的共同作用決定巖石凍結(jié)損傷大小。0~-5℃是凍結(jié)損傷演化起始和急劇增大階段,-5~-10℃是凍結(jié)損傷發(fā)展階段,-20~-30℃是凍結(jié)損傷趨于穩(wěn)定階段。將CT圖像三值化處理技術(shù)與凍結(jié)巖石損傷理論相結(jié)合的方法,為凍結(jié)巖石水冰含量及宏-細(xì)觀損傷特性的定量研究提供了新的研究思路。
【作者單位】： 西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院;西安科技大學(xué)理學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 凍結(jié)巖石 CT圖像 三值分割 未凍水 含量 損傷
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41272340,41302228) 陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2014KCT-30) 中國博士后科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(2013M532070)
【分類號】：TD315
【正文快照】： 凍結(jié)巖石的損傷特性研究是凍結(jié)法施工的礦井建設(shè)中關(guān)鍵科學(xué)問題之一,對凍結(jié)壁強(qiáng)度和尺寸的確定、掘砌期間凍結(jié)壓力的確定、凍結(jié)管斷裂原因及防治等具有重要的理論指導(dǎo)意義[1-2]。在煤礦凍結(jié)壁設(shè)計(jì)中,基巖中的未凍水、冰含量及比例關(guān)系支配著凍結(jié)過程中基巖的熱力學(xué)性質(zhì),未凍水

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