[发明专利]一种岩土材料连续跨尺度量测表征方法

说明书

本发明涉及一种岩土材料连续跨尺度量测表征方法，为减少岩土试验的离散性，对同一岩样进行连续跨尺度全断面扫描、多效应试验。本发明包括以下步骤：一、对同一岩样进行连续跨尺度全断面扫描，数据传输至数据快速处置系统，用图像投影重建法处理生成可编辑的岩样跨尺度三维结构图像；二、对同一岩样进行多效应连续跨尺度基本性质和性能参数的试验，数据传输至数据快速处置系统，利用数据属性整理法转化为可识别的标准化数据格式，建立岩样试验数据的标准化数据库；三、利用预设调用路径法从标准化数据库中调用可识别的标准化数据格式的试验数据，采用坐标导航法不断补充赋予至可编辑的岩样跨尺度三维结构图像，构建岩样连续跨尺度四维数字模型。

技术领域：

本发明涉及一种岩土材料连续跨尺度量测表征方法，属于岩土工程与材料领域。适用于构建岩土材料变化的物理、化学、力学多效应的连续跨尺度四维数字模型，表征岩土材料连续跨尺度演化过程。

背景技术：

岩土材料变化是物理、化学、力学多效应在微观、细观、宏观多尺度连续激发作用的结果，是跨尺度级联效应的产物。但是现有的仪器设备仅能实现某一尺度范围的量测，难以观测岩土材料的非连续介质系统属性，无法获得岩土材料变化全过程的跨尺度机理连续的数据支持，难以实现岩土材料跨尺度演化全过程多参数的表征。因此，亟需发明一种可量测岩土材料连续跨尺度的演化数据，构建岩土材料变化的物理、化学、力学多效应的连续跨尺度四维数字模型，实现岩土材料的连续跨尺度量测与表征。

发明内容：

为了减少岩土材料试验过程中的离散性，本发明采用同一岩样先后进行连续跨尺度全断面扫描、多效应试验；在多效应试验中，岩样进行非接触式量测试验的同时，先后进行微创式量测试验、局部破坏量测试验、全破坏量测试验，并且充分利用同一岩样试验过程中的掉样进行量测试验分析。

本发明主要包括以下步骤：

一、对同一岩样进行连续跨尺度全断面扫描，扫描数据传输至数据快速处置系统，通过图像投影重建法处理生成可编辑的岩样跨尺度三维结构图像。

二、对同一岩样进行物理、化学、力学多效应在微观、细观、宏观连续跨尺度上的基本性质和性能参数的试验，试验数据传输至数据快速处置系统，通过数据属性整理法转化为可识别的标准化数据格式，建立岩样试验数据的标准化数据库。

三、通过预设调用路径法从标准化数据库中调用可识别的标准化数据格式的试验数据，利用坐标导航法不断补充赋予至可编辑的岩样跨尺度三维结构图像；结合岩样变化的物理、化学、力学多效应发生的时差，建立表征岩样变化多效应、多参数的时间关联，在此基础上，结合岩样在宏观、细观、微观上的组成和结构数据，建立表征岩样变化的时空关联，在数据快速处置系统上构建岩样连续跨尺度四维数字模型。

本发明的优点在于：可观测岩土材料的非连续介质系统属性，获得岩土材料变化全过程的跨尺度机理连续的数据支持，实现岩土材料跨尺度演化全过程多参数的表征。

附图说明：

图1一种岩土材料连续跨尺度量测表征方法实施步骤示意图

图2岩样连续跨尺度四维数字模型构建示意图

附图标记：

A.可编辑的岩样跨尺度三维结构图像，B.岩样连续跨尺度四维数字模型。

具体实施方式：

以下为一种岩土材料连续跨尺度量测表征方法的具体实施步骤：

一、对同一岩样进行连续跨尺度全断面扫描，扫描数据传输至数据快速处置系统，通过图像投影重建法处理生成A.可编辑的岩样跨尺度三维结构图像。