魏 婕，魏玉峰，黄 鑫

（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059）

粗粒土作为一种颗粒状无黏性土广泛存在于自然界中，力学性质极其复杂，其抗剪强度主要源于颗粒间的滑动摩擦强度和咬合摩擦强度两部分，而颗粒形状又影响着咬合摩擦强度，因此对粗粒土颗粒形状的研究至关重要。近年来，国内外众多学者从颗粒级配、孔隙比、颗粒破碎等方面对粗粒土的抗剪强度、变形特性、渗流性能等角度取得了丰富的研究成果[1-8]，发现颗粒形状是影响粗粒土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一[9-13]。杨贵等[10]采用水泥净浆浇筑方法，制备了相同体积不同形状的粗颗粒近似模拟堆石料颗粒，通过三轴剪切试验发现：随着颗粒球度的增大，人工模拟堆石料峰值强度增大，内摩擦角增量随着颗粒球度的增大而减小。何亮等[14]认为粗粒土颗粒随圆度减小，更易在颗粒边界棱角处产生微裂纹使颗粒磨损，且同一类型颗粒法向应力增大，达到损伤临界状态圆度损伤所需能量增大，圆度损伤因子减小。J.S.Dodds[15]、刘秉清等[16]的研究结果表明，颗粒形状等微观参数对砂土力学性质的影响较大。史旦达[17]基于PFC2D离散元软件，采用“clump”构造了“椭圆团颗粒”，研究了颗粒形状对砂土抗剪强度和变形特性的影响。孔亮等[18]用 PFC2D模拟颗粒堆积试验、双轴试验和直剪试验，探讨了颗粒形状对类砂土材料宏观力学特性的影响规律。张翀等[19]在研究中发现颗粒形状对颗粒试样的宏观特性有较大的影响，异形颗粒由于颗粒形状的特殊性，显著地提高了颗粒试样的剪切强度。……