1. 引言 (Introduction)
- 背景：文章介绍了土壤颗粒形状对其力学行为的影响，强调了颗粒形状对颗粒材料结构和应力传递的重要性。
- 研究目的：旨在综述文献中关于土壤颗粒形状的定性和定量表征及其对颗粒土壤力学行为的显著影响。
2. 颗粒形状的表征与量化 (Characterization and quantification of particle shape)
- 表征方法：讨论了从传统手动测量到先进的数字图像分析（DIA）等多种方法来表征土壤颗粒形状。
- 历史发展：回顾了颗粒形状研究的历史发展，强调了重要研究工作。
- 挑战与解决方案：描述了颗粒形状表征的主要挑战和提出的解决方案。
- 形状参数：以表格形式列出了2D和3D类型的颗粒形状参数，包括它们的公式和范围。
3. 颗粒形状对颗粒土壤压缩特性的影响 (Effect of particle shape on compression characteristics of granular soils)
- 压缩特性：探讨了颗粒形状对土壤压缩特性的影响，包括土壤的压缩、固结和孔隙率变化。
- 实验方法：总结了各种实验方法，如固结试验和三轴试验，以及它们如何集中于颗粒形状参数的研究。
- 关键发现：颗粒形状显著影响压缩特性，例如颗粒形状和方向会影响侧向土压力系数（K0）。
4. 颗粒形状对单调剪切响应的影响 (Effect of particle shape on monotonic shear response)
- 剪切响应：分析了颗粒形状对颗粒材料微观和宏观剪切响应的影响。
- 实验与模拟：回顾了通过实验和离散元素法（DEM）模拟来分析颗粒形状对剪切行为的影响的研究。
- 关键发现：颗粒形状对剪切强度和体积变化等特性有显著影响。
5. 颗粒形状对最大膨胀角和峰值摩擦角的影响 (Effect of particle shape on maximum dilation angle and peak friction angle)
- 膨胀与摩擦角：讨论了颗粒形状对土壤膨胀趋势的影响，特别是颗粒的粗糙度和棱角性如何增加土壤的膨胀倾向。
- 相关研究：回顾了相关研究，这些研究考察了颗粒形状对应力膨胀响应的影响，并提出了相关模型。
6. 颗粒形状对临界状态行为的影响 (Effect of particle shape on critical state behavior)
- 临界状态行为：探讨了颗粒形状对颗粒材料临界状态行为的影响，包括临界状态线（CSL）的表示和公式。
- 关键发现：临界状态摩擦角不仅受矿物间摩擦的影响，还显著受土壤颗粒的形状和棱角性的影响。
7. 颗粒形状对土壤-固体界面力学性质的影响 (Effect of particle shape on the mechanical properties of soil-solid interface)
- 界面力学性质：讨论了颗粒形状对土壤与固体结构之间相互作用机制的影响，这对于评估加筋土结构的性能至关重要。
- 数值模拟：回顾了相关研究，这些研究通过数值模拟来分析土壤颗粒与固体表面之间的相互作用。
8. 颗粒形状对稳定土壤力学性质的影响 (Effect of particle shape on the mechanical properties of stabilized soils)
- 稳定土壤：探讨了颗粒形状对稳定土壤力学性质的影响，特别是通过微生物诱导的碳酸钙沉淀（MICP）方法处理的土壤。
- 关键发现：颗粒形状对稳定土壤的剪切强度和抗压强度有显著影响。
9. 实用预测模型的开发 (Development of practical predictive models)
- 预测模型：介绍了利用遗传编程（GP）方法开发实用预测模型的过程，这些模型可以预测颗粒土壤的静止土压力系数（K0）、峰值摩擦角（φp）和临界状态摩擦角（φcs）。
- 模型准确性：提供了基于文献中收集的数据开发的机器学习模型的公式，并讨论了这些模型的准确性和实用性。
10. 结论和未来展望 (Concluding remarks and future perspectives)
- 研究总结：总结了颗粒形状对颗粒土壤力学行为的全面影响，并强调了将颗粒形态特征纳入土壤力学特性预测模型的重要性。
- 挑战与不足：指出了当前研究的挑战和不足，并提出了未来研究的方向，包括更深入地研究颗粒形状对土壤-固体界面和稳定/加固土壤力学特性的影响。
