潘飞，童晓莹，边疆，徐鹏程

( 1.长安大学 公路学院， 陕西 西安 710064；2.陕西省城乡规划设计研究院， 陕西 西安 710021；3.南京工业大学 道路工程研究所， 江苏 南京 210009 )

0 引 言

截至2018年底，全国铁路营业里程达 13.1×104km．作为铁路路基的重要组成部分，道砟和枕木共同起着增大受力面积、分散列车荷载、防止铁轨在长期较大压力作用下产生过大沉降的作用．通常有明显棱角性，形状近似于立方体，有一定粗糙凸起表面形态的道砟在实际工程中能形成相互嵌挤的结构．这种结构能有效提高道砟间内摩擦力，并使道床具有一定弹性，而这种弹性不仅能够吸收机车的冲击和振动，保证列车平稳行驶，也大大改善了路基的承荷环境[1]．因此，必须对长期磨耗与冲击作用下道砟表面形态的变化足够重视[2]．

然而，针对道砟表面形态特征方面的相关研究较少，在实际工程中目前还是通过传统的筛分方式对道砟的粒径进行控制，且仅靠经验粗略要求其针片状指数不大于20%，片状指数不大于20%[3]．此外，随着图像处理技术的成熟和普及，出现了利用图像处理方式进行集料和道砟的形状研究[4]．主要有两方面：一种是利用图像识别技术直接测量线性维度或周长、面积，如Kuo等拍摄随着托盘旋转的集料，通过图像处理软件得到其三维形态参数[5]．另一种是在边界上对形状、角度和表面纹理进行额外测量或处理，如汪海年等采用粗集料形状特征研究系统(MASCA)提出以长细比和圆度来评价粗集料的形状特征[6]；……