[發明專利]一種野外堆積物粒徑快速測定系統及方法

在審

• 申請號: 201611265349.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106596361A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 楊棟;石勝偉;王軍朝;楊東旭;劉建康
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院探礦工藝研究所
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙)51212
• 代理人: 張端陽

技術領域

本發明屬于地質測量領域，具體涉及一種野外堆積物粒徑快速測定儀系統及方法。

背景技術

松散堆積體斜坡破壞效應，如地震造成的滑坡、崩塌、泥石流和邊坡失穩,冰川運動形成的終磧壟、側磧壟地貌上的冰磧物剝落、拉裂傾倒，是常見的地質災害,危害性極大。不僅對更工程建設造成了困難和危害，更對道路、坡體及坡腳居民的安全造成了嚴重影響。松散堆積體由陡邊坡演化為滑坡的過程中，關鍵的影響因素是巖土體的抗剪強度。

然而，利用現有技術在野外調查時，通常只能記錄最大礫石直徑，估計平均粒徑，含石率則難以估計。而含石率對對松散堆積體(如冰磧物)的抗剪強度有重要作用的。當含石率低于20％～30％時，礫石在土體中只起填料作用,形不成骨架,對土的抗剪強度影響甚微；當含石率高于20％～30％后,礫石在土體中起骨架作用,對堆積體的抗剪強度影響顯著。隨著含石量增加,堆積體抗剪強度急劇地增大。

目前粒度分析主要為標準土壤篩，但最大篩徑僅為60mm，而現實中大量的礫石大于60mm，因此無法獲得準確的含石率。

此外，組構和粒度是碎屑沉積物(巖)最重要的結構特征，在野外地質調查時，碎石土粒徑的描述往往沒有經過實測而由調查者肉眼估計，造成極大的誤差。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種野外堆積物粒徑快速測定系統，用于野外快速測定堆積物粒徑組成。

為實現上述目的，本發明所提供的野外堆積物粒徑快速測定系統，采用攝像裝置獲取堆積物露頭圖像，所述攝像裝置內置圖像處理程序；所述野外堆積物粒徑快速測定系統還包含標準框及三腳架；所述標準框的四邊含刻度；所述攝像裝置固定在三腳架上。

優選的，所述野外堆積物粒徑快速測定系統還包含激光筆，所述三腳架設置有夾具，夾持激光筆，攝像裝置中心在激光筆長軸上。保證攝像裝置與堆積物斷面的垂直關系

優選的，所述標準框為1.5m*1.5m或2m*2m，由4根刻度尺組成，其刻度為毫米，相鄰刻度尺由螺母/螺桿連接。進一步優選的，所述相鄰標準框的刻度尺的連接端設置連接杠桿，一端焊接，一端以螺母/螺桿鏈接。不僅能保持穩定性，而且整個標準框可現場拼裝。

優選的，所述攝像裝置為相機或者手機。優選的，所述野外堆積物粒徑快速測定系統還包含有反光板。

以上所述的野外堆積物粒徑快速測定系統的操作方法步驟為：

S1、選擇堆積物的良好露頭；現場安裝標準框，將帶刻度尺的標準框用鋼釘固定于露頭面前面，覆蓋露頭面局部，貼近露頭面；

S2、將三腳架放置于距標準框約2m處，左右及上下調整三腳架的位置使得激光筆的紅點正好落于標準框中心；

S3、將相機調到剛好覆蓋標準框的區域，采集圖像，圖像采集至少3次；

S4、由內置圖像處理程序的攝像裝置對選出的圖像處理，獲取堆積物粒徑，輸出顆分曲線和面含石率。

優化的，所述步驟S1中，標準框的中心高度約等于測試者的身高減掉30公分。所述步驟S3中，使用反光板把光線反射到出露面。采集圖像時，注意不要使得圖像有過多的陰影，反光板能夠避免光線弱而造成的馬賽克、虛焦、黑暗等狀況發生。優化的，所述步驟S4中，定義粒徑大于10mm的連通區域面積之和為面含石率。

本發明提供的一種野外堆積物粒徑快速測定儀系統和方法的有益效果體現在能夠通過內置圖像處理程序的攝像裝置以及標準框、三腳架等，在野外即時、準確的測量松散堆積體的粒徑分布，對于預測邊坡穩定性、滑坡的預防及治理等具有重要意義。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并不構成對本發明的限制。

圖1為本發明所述標準框(1)的結構。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明的實施作進一步的描述。

本發明所提供的野外堆積物粒徑快速測定系統，采用攝像裝置獲取堆積物露頭圖像，所述攝像裝置內置圖像處理程序；所述野外堆積物粒徑快速測定系統還包含標準框1及三腳架；所述標準框1的四邊含刻度；所述攝像裝置固定在三腳架上。所述野外堆積物粒徑快速測定系統還包含激光筆，所述三腳架設置有夾具，夾持激光筆，攝像裝置中心在激光筆長軸上。保證攝像裝置與堆積物斷面的垂直關系

如圖1所示，所述標準框1為1.5m*1.5m或2m*2m，由4根刻度尺2組成，其刻度為毫米，相鄰刻度尺2由螺母/螺桿連接。進一步優選的，所述相鄰標準框1的刻度尺2的連接端設置連接杠桿3，一端焊接，一端以螺母/螺桿鏈接。不僅能保持穩定性，而且整個標準框1可現場拼裝。