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膨胀土黏粒含量较多,其矿物成分主要由蒙脱石和伊利石等组成,具有显著的吸水膨胀和失水收缩等变形特征,使得膨胀土具有胀缩性、裂隙性等基本性质。膨胀土裂隙的产生及其发展变化对边坡稳定有重要的影响。研究膨胀土的裂隙性具有重要的实际工程意义。开展压实膨胀土裂隙发育规律的研究有助于进一步了解裂隙对边坡稳定性的影响机制,为相关工程处理与预防措施提供参考依据。本文以南阳地区高速公路膨胀土为研究对象,研究压实膨胀土在不同压实度及含水率情况下表面裂隙的室内发育过程,利用数码摄像以及photoshop、matlab等图像处理技术以及相应的方法,获取膨胀土表面裂隙的各种参数,进而对膨胀土表面裂隙发育特征进行分析总结。主要内容如下:(1)对室内膨胀土试样的压实方法及其制样过程进行了改进,对膨胀土表面裂隙图像的获取方法进行了优化。对土样压实箱进行了加固改进,对压实方法进行了探索,获得了压实比较均匀和压实度较高的大尺寸膨胀土试样。同时对外部光照条件等外部环境影响因素进行优化控制,减轻或消除在拍照过程中由于外部因素对膨胀土裂隙图像造成的阴影或色彩不均匀等问题。(2)在获取膨胀土表面裂隙图像的基础上,对裂隙图像的处理方法进行了改进。对裂隙图像进行Photoshop前处理,包括限定图像的尺寸,对图像进行亮度以及色度上的调整,为更准确地对裂隙图像进行分析提供了便利。随后利用Matlab软件对经过Photoshop前处理的图像进行二值化处理,获取清晰的黑白图像,进一步通过图像处理方法,得到压实膨胀土裂隙的有关特征参数。(3)进行了基于在相同含水率、不同压实度以及相同压实度、不同含水率这两种工况条件下的压实膨胀土裂隙发育及扩展实验。实验结果表明:在相同含水率、不同压实度情况下,压实度越高,土样颗粒胶结的越紧密,裂隙发育的越充分,脱湿干燥时,失水就越多,裂隙率越大,裂隙的条数就越多,其长度越长,宽度也就越宽;相同压实度、不同含水率情况下,含水率越高,土样颗粒矿物成分吸收的水分也就越多,裂隙发育的更加完全,裂隙率越大,裂隙的条数就越多,其长度越长,宽度也就越宽。