摘要

三轴试验是研究土体强度与变形特性的重要测试手段,试验过程中需要测量试样的体积/变形。本文提出了一个基于GeoPIV-RG技术的方法,融合多光学介质摄影测量技术来实时测量三轴试样的体积与全局变形。该方法具体通过系统设置、照片拍摄、多相机摄影测量分析、GeoPIV-RG二维点云生成、三维点云生成、点云拼接、端部截断、位移与应变场计算步骤实现三轴试样体积与全局变形的实时、精细测量。为验证该测量方法的可行性与精度,本文开展了一个标准钢柱和多个土样在不同条件下的三轴试验。钢柱试验结果表明所提出的方法能实现三轴试样整体体积的精确测量(误差为0.36%);粉土试验结果表明该方法可实现三轴试样全局变形的精细、高效量测。GeoPIV-RG技术的引入实现了三轴试样表面不同密度点云的高效提取,有效弥补了多光学介质摄影测量方法的不足;同时,多光学介质摄影测量技术将GeoPIV-RG技术的应用从二维、单光学介质推广到了三维、多光学介质条件。本文所提出的方法为研究土体在三轴试验过程中的变形特性提供了一个高效、可靠的工具。