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摘要
岩土体孔隙结构特征对其工程地质性质有重要控制作用。基于计算机断层扫描(CT扫描),提出一种结合边缘检测的自适应阈值分割方法(ATE方法)用于识别岩土体孔隙结构特征,该方法综合考量CT扫描图像的灰度分布特征和灰度梯度变化特征,规避了传统方法因CT扫描图像中灰度分布不均导致孔隙识别精度差或识别效果不稳定的问题。考虑到黄土孔隙结构交错、复杂、不易识别,研究选用黄土的CT扫描图像作为测试样本,分别采用最大熵法、OTSU法、基于Sobel算子的边缘检测法和ATE方法对黄土孔隙结构特征进行识别,并依识别结果重建黄土孔隙三维结构。基于不同方法识别重建的黄土孔隙三维结构,开展不同方向上的黄土渗透数值模拟实验,并进行了室内渗透试验,对比数值模拟实验和室内试验结果,发现ATE方法有效规避了其他孔隙识别方法存在的欠分割和过分割问题,可更真实地反映岩土体的渗透率各向异性规律。研究结果表明,ATE方法可有效识别岩土体孔隙结构特征,为岩土体孔隙结构特征定量分析和岩土体数值模拟提供准确、可靠的基础研究数据。
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