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利用SEM照片获取土的孔隙结构参数.pdf
第32卷第3期 地球科学——中国地质大学学报 V01．32No．3
200 EarthScience--JournalofChina ofGeosciences 2007
7年5月 University May
利用SEM照片获取土的孔隙结构参数
熊承仁1，唐辉明1，刘宝琛2，张家生2
1．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074
2．中南大学土木建筑学院。湖南长沙410075
摘要：以土工实验和计算机图像处理技术为基础，探讨利用SEM照片获取土的孔隙结构参数的方法，并以重塑粘性土为
例进行实证分析．为获取孔隙结构参数，首先分3个步骤对土样的SEM照片进行图像处理：即照片格式转换、颗粒边际线
探测和颜色充填；然后针对黑白二元图像测算孔隙结构参数．从设计制备的重塑粘性土的三轴试验样品中，选择了12个不
同水分状态和密度状态的样品，经风干和烘干后，进行SEM测试，每个样品拍摄了3个尺度的SEM照片，放大倍数依次为
500倍、l000倍，2000倍．之后，对所获得的SEM照片进行了图像处理分析，计算了相应的平面孔隙比和平面孔隙率．数据
分析表明：SEM照片测算的孔隙参数与通常三相图计算的孔隙参数有关联，测算数据可以反映土的孔隙结构特征；样品的
不同脱水方式对SEM照片测算的孔隙参数有影响，与三相图法计算数据相比，风干土样测算的数据略有偏大，烘干土样测
算的数据偏小；同一土样不同比例尺的SEM照片测算出的孔隙参数有所不同，邻近三相图法计算结果上下波动；利用
SEM照片提取土的结构信息是可行的，对SEM照片进行图像处理分析是获取土的孔隙结构参数的有效办法．
关键词：SEM照片；图像处理；孔隙结构参数；重塑粘性土．
收稿日期：2007一03—19
中图分类号：P642 文章编号：1000--2383(2007)03--0415--05
to ParametersofSoil
SEMPhotosGainthePoreStructural
Usmg Samples
X10NG Bao-chen2，ZHANG
Hui-min91，LIU Jia-shengz
Cheng-renl，TANG
ofEngineering，ChinaofGeosciences，Wuhan430074，China
1．Faculty University
2．SchoolCivil andArchitecture，CentralSouth 410075，China
of EhgiwP一州g University，Changsha
to the
onsoil and method structural of
Abstract：Basedexperimentaltechniquecomputerimageprocessing，again parameters
soil SEM hasbeen an ofremoldedcohesivesoilisoffered．Tostructur-
discussed，and
samplesbyusing photos
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