珊瑚砂礫是一種由死亡的珊瑚、貝類等遺骸經過了漫長的物理與化學風化作用形成的一種特殊巖土介質，具有易破碎特點的珊瑚砂礫顆粒細觀結構對地基的宏觀力學性能有著重大影響，而具有不規則形態的珊瑚砂礫（圖1）顆粒形貌的定量化一直是未能很好解決的技術難題。 

　　利用PartAn顆粒形貌觀測系統可對同一砂土顆粒的多角度下投影圖像的研究（圖2），并通過多種參數對砂土顆粒的形貌進行評估，進而精確區分了珊瑚砂礫中片狀、枝狀、棒狀、塊狀顆粒的形貌特征，適用于不同形狀砂礫材料的大量樣本的快速測量。同時所得測試數據也可作為數值模擬的基礎數據庫，為隨機生成不規則顆粒的手段提供了數據資源支撐。 

　　中國科學院武漢巖土力學研究所海洋工程地質研究團隊，對17萬個單獨珊瑚礁砂顆粒進行了形貌量化實驗測試分析，得到了一套區分珊瑚砂礫顆粒形狀的標準，可將塊狀、棒狀、片狀、枝狀的顆粒進行有效區分（圖3），為大量不規則形態砂礫的形貌定量分析研究提供了新技術手段。便于建立足夠數據量的珊瑚砂礫顆粒形貌參數庫（圖4），具有較高的統計可信度，免除了人為主觀因素的干擾影響，所得珊瑚砂礫微觀形態數據具有較高真實度，可為荷載作用下顆粒破碎的定量化提供可靠方法。 

    上述成果獲中國科學院戰略性先導科技專項（A類）（XDA13010200）和國家自然科學基金（No.41877267）等資助。

圖1 珊瑚砂礫不規則形態        圖2 同一顆粒下落過程中的一系列投影圖像

圖3 1~2mm粒徑珊瑚砂礫顆粒累計曲線