数字散斑相关方法(Digital Speckle Correlation Method)自上世纪80世纪提出至今,广泛应用在材料工程、医学工程的实验力学领域中,在岩土工程中的应用主要集中在块石结构的破坏演化研究,由于岩土量测观测历时长,易造成拍摄到的照片灰度不一致,并且土颗粒流变特性会造成小颗粒的粘连及土团的破碎会干扰到散斑量测结果的导致了数字散斑在混合介质土的变形演化上的运用较少。本文依托国家自然基金项目“格栅蠕变时砂卵石填料长期工作机理研究”采用模型试验和数值模拟相结合的方法,编译并验证相关程序,本文主要研究内容和成果如下:(1)根据岩土模型试验的特性,编译了数值散斑相关程序,选用了标准化协方差相关法作为相关性系数算法,并运用自然散斑图检验了此方法的实用性,通过数值模拟试验对比了爬山法和粒子群算法,从效率和准确度上确定了整像素搜索算法;最后通过数值模拟检验了亚像素插值算法的精确度,即水平位移平均误差为0.00179pixel,竖向位移平均误差为0.00187pixel。在砂土直剪试验中运用了散斑测量程序,测得土体c、φ值与实际值相差不大。探究了不同光照、不同颗粒大小、使用彩色砂,对于实验精度的影响,证实了良好的光照条件及良好的对焦会使散斑程序更加稳定,发现了使用普通镜头测量会产生畸变,并在转存图片时存在压缩码率,会造成图片失真,细节丢失等现象。(2)编辑了图像预处理程序,对于采用自然光作为光源拍摄到的图像进行灰度直方图均衡化处理,对于采用人造光作为光源拍摄到的图像采用灰度分段变换和分水岭算法进行处理。在土工筋带长期拉拔试验和在长期堆载作用下砂石填料加筋挡墙试验中运用上述方法,得到直方图均衡化处理及灰度分段处理均可以较好的提升颗粒对比度,凸显孔隙阴影处图像,灰度分段变换法可以突出感兴趣的灰度区间,抑制不感兴趣的灰度区域,分水岭算法可以极大程度的提取目标大颗粒,同时闭合及填充颗粒之间的孔隙,减少了散斑搜索的误差和时间。(3)在土工筋带长期拉拔试验中利用数字散斑程序论证了土体加筋后筋材的加固作用并非施加于整个土体,而是筋带附近土体导致了紧邻筋带周围的土体会产生应力集中带,而远离筋带的土体则未受到筋带附加应力的影响。