张家沟危岩裂缝变化规律及温度干扰排除研究

采用裂缝计对忠武管道张家沟段危岩裂缝进行了近3 a的相对位移监测,变形曲线经历了收缩-扩张的＂类正弦＂变化过程。由相关性分析可知,裂缝相对位移实测值与同期温度呈明显负相关性,因此可以推断温度是引起实测曲线呈年周期性变化的主要原因,且裂缝相对位移变化滞后温度变化3~12 h。根据这一特点,采用线性回归分析方法消除了由温度引起的岩体线弹性假象位移,反映了危岩裂缝变形的真实状态。

基于高通滤波器与直方图匹配的危岩裂缝 边缘检测方法

在高陡危岩治理过程中,可以通过其表面裂缝进行分析得到直观的参考信息。但是高陡危岩数据在很长一段时间难以获取,并且危岩体表面具有复杂的纹理,一直是困扰治理工作者的难题。本文应用无人机获取危岩裂缝图像,提出了一种基于高通滤波器与直方图匹配的危岩裂缝边缘检测方法。首先将无人机获取的RGB图像转化为灰度图像,采用中值滤波消除原图像中的稀疏离散噪声,然后进行傅里叶变换,把灰度图像转入频率域,在频率域中采用Butterworth高通滤波器锐化裂缝边缘信息;用傅里叶逆变换从频率域回到空间域,进行图像二值化,初步检测出裂缝边缘,将二值图像与原灰度图像进行直方图匹配,增强裂缝边缘,并通过指数变换,进一步去除裂缝中的噪声。实验表明,该方法提取危岩裂缝信息的准确率能达到88.10%,召回率高达97.49%,在危岩治理中具有参考价值。

高烈度下双裂缝主控结构面危岩的断裂破坏机制分析

灰岩地区危岩具有典型类砌体结构特征,结构面发育复杂,其破坏本质是主控结构面在荷载作用下的断裂扩展失稳问题.基于地貌演化分析了灰岩地带陡崖复杂结构面形成与演化,获得了双裂缝主控结构面危岩的地质模型.构建了此类危岩的力学模型和断裂力学模型,按照最大周向应力准则,基于危岩自重、裂隙水压力及地震荷载作用,构建了双裂缝主控结构面危岩的断裂稳定系数表达式.通过案例分析验证了其合理性;各烈度对应的断裂稳定系数随贯通度增加而下降,基本地震烈度为Ⅷ度和Ⅸ度时,危岩处于不稳定状态;危岩稳定性受到主控结构面的裂隙贯通度与地震诱发的耦合作用影响,临界失稳贯通度随地震烈度的提高而降低;Ⅶ度地震的临界失稳贯通度理论值为25.8%,略小于贯通度实际值27.7%,略偏安全,其建立的断裂稳定系数表达式具有较好的适用性.研究结果可为推动此类危岩合理化防治提供重要的理论支撑.

基于无人机影像的高陡危岩体裂缝信息提取方法及应用

该文依据高陡危岩体裂缝在无人机影像上呈现的灰度和空间特征,提出一种利用数字图像和矢量图形处理等技术,从无人机影像中提取出危岩体裂缝轮廓信息的方法,并结合实际工程项目研发了高陡危岩体裂缝信息采集系统。实验表明,采用该方法对于分析危岩体裂缝时空变化规律、评价危岩体稳定性、灾害预警预报以及防灾减灾具有重要的实际意义。