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锚杆是一种广泛应用于岩土工程的加固措施,由于环境中难免存在腐蚀性因素,使得锚杆宏观力学性能发生退化,而砂浆锚杆宏观力学性能的变化与微观结构的变化不无关系。微观结构发生了怎样的变化,如何去衡量这些变化,这是一个亟待解决的问题。本文利用砂浆锚杆腐蚀物理实验过程中所拍摄的数字图像,通过图像处理技术提取了砂浆锚固体拉拔破坏后宏观及微观形貌特征,利用分形理论对这些形貌特征进行了定量描述,并建立了分形维数和砂浆锚杆界面粘接强度之间的关系。主要工作及成果如下:①通用多种方法对砂浆锚固体腐蚀破坏后宏观裂缝图像进行了预处理,选择最了合适的方法,同时运用形态学处理方法对图像孤立的点和毛刺进行了处理,最终将裂缝特征从图像中提取了出来。②运用分形几何的方法,对宏观裂缝的二值图像进行了分形研究,发现随着水灰比增大,裂缝的分形维数也增大,且裂缝的分形维数与砂浆锚杆的粘结强度近似成负线性关系,随着不同水灰比下裂缝的分形维数的增加,砂浆锚杆的粘结强度逐渐降低。③通过多种方法对砂浆锚固体腐蚀后微观SEM图像进行预处理,统计出了不同腐蚀条件下砂浆锚固体微观孔隙特征的变化情况。发现随着腐蚀时间的增加,受力工况和不受力工况下锚固体的孔隙率均成线性增大,孔隙数量随着腐蚀时间的增加逐渐减少,而孔隙平均面积随腐蚀时间的增加而不断增大;受力工况和不受力工况下砂浆锚杆的粘结强度均随着孔隙率的增大而降低,且腐蚀后期粘结强度的下降速率大于腐蚀前期。④运用分形几何的方法,对微观孔隙特征进行了分形研究,发现随着腐蚀时间的增加,孔隙的分形维数逐渐降低,分形维数和孔隙率几乎成负线性关系,分形维数越大,孔隙率越低;同时,建立了分形维数与宏观力学性能之间的联系,分形维数与砂浆锚杆的粘结强度近似成正线性关系,随着分形维数的增大,砂浆锚杆的粘结强度也逐渐增大。⑤通过压汞试验与扫描电镜SEM图像处理结果对比分析,发现孔隙特征变化规律基本相同,但SEM图像处理得到的孔隙率比前者实测值大。