顆粒特征通常代表著天然顆粒的形成歷史，反映其形成過(guò)程中的機(jī)械及化學(xué)作用類(lèi)型。例如，由沉積作用形成的砂性土顆粒的特征取決于沉積物的來(lái)源及沉積條件；而殘積土由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)搬運(yùn)及分選作用，通常含有多種礦物成分及級(jí)配特征。傳統(tǒng)的基于顆粒粒徑及級(jí)配的無(wú)黏性土評(píng)價(jià)方法，不能對(duì)顆粒形貌欠規(guī)則土所表現(xiàn)出的獨(dú)特的工程特性給出合理的解釋。

　　為此，中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員總結(jié)前人的科研成果，對(duì)顆粒形貌的物理表征、數(shù)值模擬及室內(nèi)試驗(yàn)等方面的研究成果進(jìn)行了綜述分析。研究結(jié)果表明：顆粒形貌的描述主要基于3個(gè)尺度（形狀、棱角度及表面紋理參量），但由于技術(shù)手段和試驗(yàn)設(shè)備的制約，多數(shù)研究結(jié)果仍是針對(duì)一個(gè)尺度或兩個(gè)尺度得出的；數(shù)值方法可以模擬單個(gè)凸性顆粒的形貌及其集合體的排列結(jié)構(gòu)，但對(duì)于凹形顆粒的刻畫(huà)精度不理想；顆粒形貌與孔隙結(jié)構(gòu)、天然休止角、界限孔隙比以及粒徑大小間存在著相關(guān)性；相同條件下，顆粒形貌對(duì)集合體的滲透系數(shù)、小應(yīng)變強(qiáng)度、峰值強(qiáng)度及參與強(qiáng)度產(chǎn)生影響。該研究總結(jié)了當(dāng)前對(duì)于顆粒形貌的研究現(xiàn)狀，并對(duì)顆粒形貌未來(lái)的研究工作進(jìn)行了展望。 

　　近日，相關(guān)研究成果以“土的顆粒形貌研究現(xiàn)狀及展望”為題，發(fā)表在《巖土力學(xué)》期刊中。研究工作獲得中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A類(lèi)）（No. XDA13010203）；自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（No. 41877271, No. 41572304）；湖北省自然科學(xué)基金（No. 2020CFB243）等的資助。 

　　論文鏈接：http://ytlx.whrsm.ac.cn/CN/10.16285/j.rsm.2020.1904

圖1 顆粒形貌參數(shù)示意圖 

圖2 查表法確定球度 

圖3 Zingg的卵石顆粒分類(lèi)方法 

圖4 平面不規(guī)則顆粒形貌模擬過(guò)程 

（文/圖 海洋工程組）