关振长，何亚军，高 翔，邓 涛

(福州大学 土木工程学院, 福建 福州 350116)

花岗岩残积土由花岗岩母岩长期受物理、化学风化作用形成，在我国华东、华南地区有着广泛分布。花岗岩残积土的矿物成分多样、细观结构复杂，尤其是其砾石成分的形状特征对花岗岩残积土工程性质有重要影响[1-3]。因此，准确描述砾石颗粒的形状特征，是描述此类土体细观力学特性，构建宏观本构模型的关键。

李晶晶等[4]采用图像测量与处理技术，对四种不同类型粗骨料的轮廓形状、棱角性和表面纹理等形状特征进行量化研究。Wang等[5]通过数字图像处理技术获得了珊瑚砂的二维颗粒图像特征，运用数理统计和分形理论探讨了颗粒尺寸和分布特征对颗粒形状参数的影响。陈建湟等[6]基于图像处理技术探讨了矿物颗粒的球度、凸度和长宽比等形状特征。Maroof等[7]通过CT扫描获取颗粒三维形状轮廓，并基于球度比理论，对颗粒形状进行定量表征与分类。

近年来，基于颗粒形状特征统计和傅里叶描述子实现簇重构的方法，逐渐开始运用于离散元数值模拟中。丁珣昊[8]通过AIMS扫描建立粗集料形状样本库，并在颗粒形态特征量化分析的基础上遴选典型颗粒，实现其在PFC中的二维簇重构。林渝轲[9]和王雪奎等[10]通过图像处理技术分别获取道砟与黏土颗粒形状，统计分析了颗粒的宏细观形状特征参数，实现了颗粒形状特征量化分析。聂志红等[11]通过AIMS集料图像测量系统获取了道砟颗粒磨损前后的形状特征，分析道砟劣化过程中的级配和形状特征的变化。……