对花岗岩中多条裂隙的萌生扩展过程研究

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1、Vol．42No．5水文地质工程地质第42卷第5期Sep．2015HYDＲOGEOLOGY＆ENGINEEＲINGGEOLOGY2015年9月DOI:10.16030/j.cnki．issn．1000-3665．2015.05.16花岗岩中多条裂隙的萌生扩展过程研究陈中一，徐金明，刘芳(上海大学土木工程系，上海200072)摘要:岩石破坏通常是不同时刻多条裂隙萌生扩展的过程，可以使用室内试验视频图像和多目标跟踪技术进行研究。使用MATLAB编程平台，将试验视频图像转化为编程可读形式，选定视频图像中含有裂隙萌生

2、扩展过程的样品范围，通过编制多目标跟踪函数对试样中的裂隙对象进行目标检测和跟踪，根据裂隙限位框出现的时刻确定了裂隙的起裂时刻，进而确定了任一时刻多个裂隙的分布位置，分析了裂隙的长度、宽度、面积随时间的变化过程，探讨了跟踪参数(最小背景比、开启操作的开启面积)对目标裂隙跟踪结果的影响。结果表明，最小背景比越大，裂隙跟踪时间越短;开启面积越小，裂隙变化的跟踪越敏感。本方法能够同时跟踪多条裂隙的起裂与变化过程，可为岩石的变形破坏过程研究提供一条新的研究途径。关键词:花岗岩;多目标跟踪;裂隙;萌生;扩展中图分类号:T

3、U45文献标识码:A文章编号:1000-3665(2015)05-0096-06Investigationoftheinitiationandpropagationofmulti-cracksingraniteCHENZhongyi，XUJinming，LIUFang(DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract:Ingeneral，rockfailureisaprocessoftheinitiati

4、onandpropagationofmultiplecracksinrocksatdifferentinstants．Thelaboratorytestvideoimagesandmultiple-objecttrackingtechniquewereusedtoinvestigatetheinitiationandpropagationofmultiplecracksinrocksinthisstudy．Thevideoimageswerefirstlyconvertedintothevideoformat

5、swhichareeasilyrecognizedinprogramming．ThesamplerangecontainingcrackswereextractedusingaMATLABcode．Amultipleobjecttrackingfunctionwasconductedtodetectandtrackthecracksonthesamplesurface．Thecrackinitiationwasconfirmedbytheappearancemomentoftheboundingboxofth

6、ecrackinthevideoimages．Thelocationsofthemultiplecrackswerethereafterdetermined．Thelength，widthandareaofthecracksandtheirchangeswithtimewerealsoanalyzed．Theeffectofthemultiple-objectparameters，mainlyincludingtheminimumbackgroundratioandareaoftheopennessopera

7、tion，werefurtherexamined．Theresultsshowthatthetrackingtimeisshorterastheminimumbackgroundratiobecomesgreater;thechangesofthecracksaremoresensitiveastheopennessareaissmaller．Thetechniquepresentedhereinmaybeusedtotrackthemultiplecracksatthesametimeandprovides

8、anewroutinetoexaminethedeformation/failureprocessofrockmaterials．Keywords:granite;multipleobjectstracking;crack;initiation;propagation［1］岩石的变形破坏过程，本质上是岩石中裂隙的萌成果。比如，Manouchehrian和Marji分析了双轴压生和扩展过程。岩石裂隙生