一種測量巖石區(qū)域形變的方法
【專利摘要】一種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法包括以下步驟：1）制成薄膜紙；2）將塑料薄膜面緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；3）在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，在鐵架臺下層固定需測量巖樣，拍下巖石變形前紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖；4）使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖；5）用圖形處理軟件處理步驟3）和步驟4）得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖，通過網(wǎng)格或點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。本發(fā)明提供的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，可以解決需要昂貴儀器、技術(shù)要求高，且操作復(fù)雜的問題，操作方法簡單易行、精度高、實(shí)驗(yàn)器材簡單、經(jīng)濟(jì)，適用范圍廣泛。
【專利說明】—種測量巖石區(qū)域形變的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量巖石形變的方法，尤其是一種測量巖石區(qū)域形變的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]巖石變形的鑒定和測量對科研和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的越來越重要，于是產(chǎn)生了許多的測量方法，現(xiàn)有的方法主要有兩種:
[0003]1、實(shí)時數(shù)字全息法測量
[0004]該方法應(yīng)用激光實(shí)時數(shù)字全息干涉法的基本原理，設(shè)計構(gòu)建了實(shí)時數(shù)字全息測量有機(jī)玻璃板橫向受壓形變過程的試驗(yàn)測量系統(tǒng)，連續(xù)動態(tài)捕獲了有機(jī)玻璃板在橫向受壓過程中的實(shí)時數(shù)字全息干涉條紋圖的視頻文件，用MATLAB編程處理得到動態(tài)的還原物體的視頻文件，通過數(shù)字圖像處理干涉條紋圖，用最小二乘法對干涉條紋圖解包裹得到了有機(jī)玻璃板橫向受壓過程中的相位變化情況。最后對試驗(yàn)所得的結(jié)果進(jìn)行分析，得到有機(jī)玻璃板在橫向受力過程中的應(yīng)力場變化情況，預(yù)測了巖石受力下的裂變過程，完成了對巖石裂變過程的模擬。一李星宇；《實(shí)時數(shù)字全息法測量物體微小形變》[D];昆明理工大學(xué)；2009 年。
[0005]2、基于鉆孔截面變形方法(CBDM)
[0006]一種基于鉆孔技術(shù)來監(jiān)測巖石應(yīng)力變化的鉆孔截面變形法(CB-DM)，該方法可以用來測量垂直于鉆孔軸線的巖體的二維應(yīng)力狀態(tài)變化。一《基于鉆孔截面變形方法(CBDM)測量巖石應(yīng)力變化》國際地震動態(tài)；2011年第I期。
[0007]另外，中國專利201220410403公開了一種巖石體積變形測量傳感器，包括測量油缸、活塞、活塞桿和位移傳感器；活塞位于測量油缸內(nèi)，將測量油缸分為第一腔室和第二腔室；活塞桿為兩根，兩活塞桿的一端分別與活塞兩端面的中心部位固連，它們的另一端分別從測量油缸兩端的端蓋伸出；位移傳感器安裝在測量油缸的外側(cè)壁上，其位移測量桿的自由端通過連接件與位于輸油主管路出口端的活塞桿連接。一種巖石試件體積變形測量方法，將巖石試件安裝在兩軸壓力試驗(yàn)機(jī)的兩軸壓力室內(nèi)的試樣臺上，使用上述巖石體積變形測量傳感器進(jìn)行測量，通過兩軸壓力試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)記錄并顯示巖石的體積變形。
[0008]上述測量巖石變形的方法使用激光儀器或顯微鏡來測量，這些方法精度高，但只利于對單個點(diǎn)的測量，不能放映出區(qū)域的形變。同時需要昂貴的儀器，技術(shù)要求高，且操作復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量巖石區(qū)域形變的方法，可以解決需要昂貴儀器、技術(shù)要求高，且操作復(fù)雜的問題，操作方法簡單易行、精度高、實(shí)驗(yàn)器材簡單、經(jīng)濟(jì)，適用范圍廣泛。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法包括以下步驟:
[0011]I)將網(wǎng)格紙或均勻布滿點(diǎn)的紙與塑料薄膜緊貼形成一體制成薄膜紙；
[0012]2)將步驟I)制成的薄膜紙的網(wǎng)格面或點(diǎn)狀面向上，塑料薄膜面緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；
[0013]3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖；
[0014]4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖；
[0015]5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖，通過網(wǎng)格或點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0016]當(dāng)使用網(wǎng)格紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格的分布情況圖的步驟為:
[0017]5-1)通過Photoshop軟件進(jìn)行色彩填充，使巖石變形前紙上的網(wǎng)格與巖石變形后紙上的網(wǎng)格對比鮮明；
[0018]5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度，通過巖石變形前、后網(wǎng)格位置的變化測量，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0019]網(wǎng)格紙上網(wǎng)格的長為3?ICtam,寬為3?10臟。
[0020]當(dāng)使用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖的步驟為:
[0021]5-1)通過Photoshop軟件進(jìn)行處理，使巖石變形前紙上的點(diǎn)與巖石變形后紙上的點(diǎn)對比鮮明；
[0022]5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度，得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖；
[0023]5-3)在步驟5-2)制得的巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖上選取至少一個點(diǎn)狀局部圖，通過Photoshop的測量工具測出點(diǎn)狀局部圖巖石變形前、后點(diǎn)的位移大小和方向，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0024]步驟5-3)選取的點(diǎn)狀局部圖的數(shù)量優(yōu)選為三個，按照距離巖石上受力點(diǎn)的位置由近及遠(yuǎn)分別截取，通過Photoshop的測量工具測出每個點(diǎn)狀局部圖巖石變形前、后點(diǎn)的位移大小和方向，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，分析巖石受力的位置和形變傳導(dǎo)的變化規(guī)律，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0025]均勻布滿點(diǎn)的紙上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為豎向3?10mm，橫向3?10mm。
[0026]步驟4)為:使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截取。
[0027]本發(fā)明提供的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，通過圖形處理軟件處理巖石變形前、后的圖得到對巖石變形前、后疊加的網(wǎng)格紙圖，可以直觀地從線條的變化中看出巖石受力形變的方向，還可以看出受力形變變化的大小，做出定性分析；也可通過圖形處理軟件處理巖石變形前、后的圖得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖，可以直接測量出各點(diǎn)的位移變化的距離和方向，可繪制出位移等直線圖，可以和數(shù)值模擬區(qū)域值精確分析，做出定量分析，從而完成對巖石區(qū)域形變的測量。既適用于對現(xiàn)場墻體、鋼筋棍凝土變形區(qū)域進(jìn)行測量，也適用于實(shí)驗(yàn)室對小巖石等材料的形變區(qū)域的測量，還可以對塑料、木材等材料進(jìn)行區(qū)域形變測量，該方法操作方法簡單易行、精度高、實(shí)驗(yàn)器材簡單、經(jīng)濟(jì)，適用范圍廣泛；紙與塑料薄膜厚度小，遇水不易變形，可以重復(fù)利用，又可以和巖石緊密貼合，使紙與巖石同步變形，確保了測量數(shù)據(jù)精確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一采用網(wǎng)格紙時，步驟5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片的不意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二和三采用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5-2)疊加得到的巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖，圖中虛線框?yàn)閷?shí)施例三選取的三個點(diǎn)狀局部圖；
[0031]圖3為圖2中選取的第一點(diǎn)狀局部圖的測量圖；
[0032]圖4為圖2中選取的第二點(diǎn)狀局部圖的測量圖；
[0033]圖5為圖2中選取的第三點(diǎn)狀局部圖的測量圖；
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例四將巖石受力分為前、中、后三個階段，疊加得到的巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖的測量圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例一
[0036]一種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法由以下步驟組成:
[0037]I)制作一張表面帶有網(wǎng)格的紙，將網(wǎng)格紙與塑料薄膜用膠水緊貼形成一體制成薄膜紙；
[0038]2)將步驟I)制成的薄膜紙的網(wǎng)格面向上，塑料薄膜面通過膠水緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；
[0039]3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的網(wǎng)格的分布情況圖；
[0040]4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截取。
[0041]5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格的分布情況圖，通過網(wǎng)格的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0042]步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格的分布情況圖的步驟為:
[0043]5-1)由于圖片顏色單一，通過Photoshop軟件進(jìn)行色彩填充，使巖石變形前紙上的網(wǎng)格與巖石變形后紙上的網(wǎng)格對比鮮明(巖石受力前采用紅色對網(wǎng)格進(jìn)行填充，巖石受力后采用黑色對網(wǎng)格進(jìn)行填充)；
[0044]5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度至50%，得到經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片的示意圖，如圖1所示，從圖1中網(wǎng)格的位置變化，可以直接看出巖石受力形變的方向，網(wǎng)格間間距越大，則巖石形變越大，通過巖石變形前、后網(wǎng)格位置的變化測量，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0045]網(wǎng)格紙上網(wǎng)格的長為3?10mm，寬為3?10mm。該網(wǎng)格尺度可根據(jù)測量進(jìn)度要求和測試面面積進(jìn)行調(diào)整。
[0046]實(shí)施例二
[0047]一種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法由以下步驟組成:
[0048]I)用CAD軟件打印均勻布滿點(diǎn)的紙，將均勻布滿點(diǎn)的紙與塑料薄膜用膠水緊貼形成一體制成薄膜紙；
[0049]2)將步驟I)制成的薄膜紙的點(diǎn)狀面向上，塑料薄膜面通過膠水緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；
[0050]3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的點(diǎn)的分布情況圖；
[0051]4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的點(diǎn)的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截??；
[0052]5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖，通過點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0053]當(dāng)使用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖的步驟為:
[0054]5-1)通過Photoshop軟件用鉛筆工具使巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖上的點(diǎn)顏色對比鮮明(巖石受力前采用紅色對點(diǎn)進(jìn)行填充，巖石受力后采用黑色對點(diǎn)進(jìn)行填充)；
[0055]5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度至50%，得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖，如圖2所示；
[0056]5-3)在步驟5-2)制得的巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖上選取至少一個點(diǎn)狀局部圖，利用Photoshop測量工具可以直接測量出各點(diǎn)的位移變化的大小和方向，可繪制出位移等直線圖，可以和數(shù)值模擬區(qū)域值精確分析，進(jìn)行定量分析，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0057]均勻布滿點(diǎn)的紙上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為豎向3?10mm，橫向3?10mm。該點(diǎn)與點(diǎn)間距可根據(jù)測量進(jìn)度要求和測試面面積進(jìn)行調(diào)整。
[0058]實(shí)施例三
[0059]一種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法由以下步驟組成:
[0060]I)用CAD軟件打印均勻布滿點(diǎn)的紙，將均勻布滿點(diǎn)的紙與塑料薄膜用膠水緊貼形成一體制成薄膜紙；
[0061]2)將步驟I)制成的薄膜紙的點(diǎn)狀面向上，塑料薄膜面通過膠水緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；
[0062]3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的點(diǎn)的分布情況圖；
[0063]4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的點(diǎn)的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截??；
[0064]5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖，通過點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0065]當(dāng)使用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖的步驟為:
[0066]5-1)通過Photoshop軟件用鉛筆工具使巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖上的點(diǎn)顏色對比鮮明(巖石受力前采用紅色對點(diǎn)進(jìn)行填充，巖石受力后采用黑色對點(diǎn)進(jìn)行填充)；
[0067]5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度至50%，得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖，如圖2所示；
[0068]5-3)在巖石變形前、中、后點(diǎn)狀疊加全景圖上選取三個點(diǎn)狀局部圖，按照距離巖石上受力點(diǎn)的位置由近及遠(yuǎn)分別截取，利用Photoshop測量工具可以直接測量出各點(diǎn)的位移變化的大小和方向，如圖3、圖4和圖5所示，可繪制出位移等直線圖，可以和數(shù)值模擬區(qū)域值精確分析，進(jìn)行定量分析，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0069]均勻布滿點(diǎn)的紙上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為豎向3?10mm，橫向3?10mm。該點(diǎn)與點(diǎn)間距尺度可根據(jù)測量進(jìn)度要求和測試面面積進(jìn)行調(diào)整。
[0070]由圖3、圖4和圖5可知，隨著離受力點(diǎn)的距離不斷變遠(yuǎn)，巖石的形變量由小到大，再由大到小?？梢灾苯涌闯鰩r石受力的位置和形變傳導(dǎo)的變化規(guī)律。不僅可以得到形變的方向，還可以得到形變量大小的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
[0071]實(shí)施例四
[0072]—種測量巖石區(qū)域形變的方法，該方法由以下步驟組成:
[0073]I)用CAD軟件打印均勻布滿點(diǎn)的紙，將均勻布滿點(diǎn)的紙與塑料薄膜用膠水緊貼形成一體制成薄膜紙；
[0074]2)將步驟I)制成的薄膜紙的點(diǎn)狀面向上，塑料薄膜面通過膠水緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體；
[0075]3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的點(diǎn)的分布情況圖；
[0076]4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)拍下巖石變形中紙上的點(diǎn)的分布情況圖；
[0077]5)繼續(xù)向巖樣施力，用攝像機(jī)拍下巖石變形后紙上的點(diǎn)的分布情況圖；
[0078]6)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、中、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖，通過點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0079]當(dāng)使用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、中、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖的步驟為:
[0080]6-1)通過Photoshop軟件用鉛筆工具使巖石變形前、中、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖上的點(diǎn)顏色對比鮮明；
[0081]6-2)疊加經(jīng)步驟6-1)處理后的三張圖片，調(diào)整圖片透明度至50%，得到巖石變形前、中、后點(diǎn)狀疊加全景圖；
[0082]6-3)在巖石變形前、中、后點(diǎn)狀疊加全景圖上選取一個點(diǎn)狀局部圖，利用Photoshop測量工具可以直接測量出各點(diǎn)的位移變化的大小和方向，如圖6所示，可繪制出位移等直線圖，可以和數(shù)值模擬區(qū)域值精確分析，進(jìn)行定量分析，得出巖石受力變形前、中、后三個狀態(tài)過度過程中形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
[0083]均勻布滿點(diǎn)的紙上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為豎向3?10mm，橫向?yàn)??10mm。該點(diǎn)與點(diǎn)間距尺度可根據(jù)測量進(jìn)度要求和測試面面積進(jìn)行調(diào)整。
[0084]步驟4)和5)中，使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的點(diǎn)的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截取。
[0085]由圖6可知，上方箭頭為受力前巖石上各點(diǎn)到受力中巖石上相應(yīng)點(diǎn)的矢量位移，下方箭頭為為受力中巖石上各點(diǎn)到受力后巖石上相應(yīng)點(diǎn)的矢量位移，使測量巖石形變的測量結(jié)果更為精確。
[0086]還可將巖石受力分為更多階段，使得測量巖石形變的測量結(jié)果更為精確。
[0087]本發(fā)明提供的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，通過圖形處理軟件處理巖石變形前、后的圖得到對巖石變形前、后疊加的網(wǎng)格紙圖，可以直觀地從線條的變化中看出巖石受力形變的方向，還可以看出受力形變變化的大小，做出定性分析；也可通過圖形處理軟件處理巖石變形前、后的圖得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖，可以直接測量出各點(diǎn)的位移變化的距離和方向，可繪制出位移等直線圖，可以和數(shù)值模擬區(qū)域值精確分析，做出定量分析，從而完成對巖石區(qū)域形變的測量。既適用于對現(xiàn)場墻體、鋼筋棍凝土變形區(qū)域進(jìn)行測量，也適用于實(shí)驗(yàn)室對小巖石等材料的形變區(qū)域的測量，還可以對塑料、木材等材料進(jìn)行區(qū)域形變測量，該方法操作方法簡單易行、精度高、實(shí)驗(yàn)器材簡單、經(jīng)濟(jì)，適用范圍廣泛；紙與塑料薄膜厚度小，遇水不易變形，可以重復(fù)利用，又可以和巖石緊密貼合，使紙與巖石同步變形，確保了測量數(shù)據(jù)精確性。
【權(quán)利要求】
1.一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 1)將網(wǎng)格紙或均勻布滿點(diǎn)的紙與塑料薄膜緊貼形成一體制成薄膜紙； 2)將步驟I)制成的薄膜紙的網(wǎng)格面或點(diǎn)狀面向上，塑料薄膜面緊貼于需測量巖樣的表面并與需測量巖樣形成一體； 3)在鐵架臺上層放置攝像機(jī)，并使其固定，在鐵架臺下層固定步驟2)制得的需測量巖樣，用攝像機(jī)拍下巖石變形前紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖； 4)使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖； 5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況圖，通過網(wǎng)格或點(diǎn)的位置變化的測量，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于當(dāng)使用網(wǎng)格紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的網(wǎng)格的分布情況圖的步驟為: 5-1)通過Photoshop軟件進(jìn)行色彩填充，使巖石變形前紙上的網(wǎng)格與巖石變形后紙上的網(wǎng)格對比鮮明； 5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度，通過巖石變形前、后網(wǎng)格位置的變化測量，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于:網(wǎng)格紙上網(wǎng)格的長為3?1mm,寬為3?10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于當(dāng)使用均勻布滿點(diǎn)的紙時，步驟5)用圖形處理軟件分別處理步驟3)和步驟4)得到的巖石變形前、后紙上的點(diǎn)的分布情況圖的步驟為: 5-1)通過Photoshop軟件進(jìn)行處理，使巖石變形前紙上的點(diǎn)與巖石變形后紙上的點(diǎn)對比鮮明； 5-2)疊加經(jīng)步驟5-1)處理后的兩張圖片，調(diào)整圖片透明度，得到巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖； 5-3)在步驟5-2)制得的巖石變形前、后點(diǎn)狀疊加全景圖上選取至少一個點(diǎn)狀局部圖，通過Photoshop的測量工具測出點(diǎn)狀局部圖巖石變形前、后點(diǎn)的位移大小和方向，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于步驟5-3)選取的點(diǎn)狀局部圖的數(shù)量為三個，按照距離巖石上受力點(diǎn)的位置由近及遠(yuǎn)分別截取，通過Photoshop的測量工具測出每個點(diǎn)狀局部圖巖石變形前、后點(diǎn)的位移大小和方向，得出巖石受力形變的方向及形變量的大小，分析巖石受力的位置和形變傳導(dǎo)的變化規(guī)律，完成對巖石區(qū)域形變的測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于:均勻布滿點(diǎn)的紙上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為豎向3?1mm,橫向3?10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量巖石區(qū)域形變的方法，其特征在于步驟4)為:使巖樣受力產(chǎn)生形變，用攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時攝影，拍下巖石變形后紙上的網(wǎng)格或點(diǎn)的分布情況隨時間的變化過程，用計算機(jī)軟件進(jìn)行所需時刻圖片的截取。
【文檔編號】G01B11/16GK104315989SQ201410604263
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】劉杰, 邱浩峰, 何雨, 苑騰飛 申請人:三峽大學(xué)