徐日庆邓祎文徐波来剑平詹学贵徐丽阳陆建阳

摘要：为了获取丰富的SEM图像信息并用于软土微观结构定量研究，对杭州地区紫金港软土进行了SEM图像扫描；定性描述了软土微观结构孔隙特征，建立了基于Imagepro Plus（IPP）图像分析软件的三维孔隙计算模型；基于微积分思想，统计了软土的三维孔隙率；分析了软土孔隙率数量和大小随阈值的变化趋势与三维计算模型可行性的联系，并讨论了二值化处理获取的平面孔隙率与本文提出的公式统计的三维孔隙率之间的关系。结果表明：本文提出的三维孔隙率计算公式是可行的，统计结果符合孔隙三维空间分布逻辑；较二值化处理获取的平面孔隙率，本文获取的三维孔隙率更加接近孔隙真实情况，求取方法思路清晰，为软土微观定量研究建立了一条新途径。

关键词：微观结构；软土；SEM图像；定量；三维孔隙率；平面孔隙率；计算模型；二值化处理

中图分类号：TU411.92；P642.1文献标志码：A

0引言

早在1925年，土力学鼻祖Terzaghi就提出在评价软黏土的工程地质性质时，应当注意考虑其微结构的影响[1]。著名土力学专家沈珠江院士曾强调指出“土体结构性的数学模型的建立将成为21世纪土力学的核心问题”，并且认为这是意味人类在深化土体力学特性的认识方面完成的第二次飞跃[2]。研究表明，土体在宏观上表现的一系列物理力学性状均是其微观结构的具体表现，土体的宏观性质在一定程度上受微观结构状态和变化的影响[3]。……