基于三維圖像的道砟幾何形態(tài)分布規(guī)律研究

常建梅，李 騰，蘭天陽(yáng)，馮懷平

(1.石家莊鐵道大學(xué) 省部共建交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與系統(tǒng)安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050043；2.石家莊鐵道大學(xué) 道路與鐵道工程安全保障省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050043)

雖然高速無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)在近年來(lái)發(fā)展迅速,但有砟軌道仍然是使用最多的鐵路軌道形式。道床是有砟軌道的重要組成部分,它由一定級(jí)配、堅(jiān)硬耐久、形狀各異的碎石道砟顆粒構(gòu)成,起傳遞荷載、提供橫向和縱向阻力及排水作用。道砟顆粒是空間不規(guī)則幾何體,表面粗糙且具有明顯的棱角。已有研究表明,道砟顆粒的幾何形態(tài)特征對(duì)散粒體道床的力學(xué)性能有著顯著的影響。掌握道砟顆粒的幾何形狀不僅可以對(duì)道床病害起到預(yù)警作用,還可以為養(yǎng)護(hù)維修工作的科學(xué)規(guī)劃提供幫助。開(kāi)展道砟顆粒幾何形態(tài)特征評(píng)價(jià)及分布規(guī)律研究具有重要理論和實(shí)踐意義。

客觀、真實(shí)量化顆粒的幾何形態(tài)特征及分布規(guī)律是定性定量研究顆粒幾何形狀對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能影響作用的重要前提。目前對(duì)顆粒幾何形態(tài)的量化研究主要有數(shù)學(xué)和圖像兩種方法。數(shù)學(xué)方法通過(guò)數(shù)學(xué)理論和工具實(shí)現(xiàn)顆粒形狀分析、重構(gòu)等研究,而圖像方法基于圖形開(kāi)展分析研究工作。由于圖形表達(dá)直觀、簡(jiǎn)便,圖像方法深受廣大研究人員青睞。如Bian等[1]通過(guò)高精度工業(yè)攝像機(jī)系統(tǒng)獲取顆粒光學(xué)正交視圖,并采用改進(jìn)的顆粒邊界粗糙度處理方法獲取顆粒的幾何特征。Tutumluer等[2]開(kāi)發(fā)了數(shù)字圖像分析系統(tǒng)UIAIA,自動(dòng)攝取顆粒三個(gè)垂直方向的投影圖像,通過(guò)粒徑、扁平率,細(xì)長(zhǎng)比、表明紋理指數(shù)等參數(shù)評(píng)價(jià)顆粒特征。杜小婷等[3]根據(jù)獲取的二維圖形,運(yùn)用圖像處理技術(shù),提出將厚度比和球度比作為顆粒形狀評(píng)價(jià)指標(biāo)。二維圖形具有獲取簡(jiǎn)潔、方便的優(yōu)點(diǎn),并且現(xiàn)有基于二維圖形的幾何特征評(píng)價(jià)指標(biāo)和體系也已比較成熟,然而二維圖形由于缺少一個(gè)維度的信息,其準(zhǔn)確性容易受拍攝角度及顆粒排放位置影響。

近年來(lái),隨著激光掃描技術(shù)的迅速發(fā)展,通過(guò)掃描獲得顆粒的三維數(shù)字圖像,所得顆粒表面空間信息不受拍攝角度和位置影響,精度較高。有研究表明,三維圖像的平均誤差在0.1%以?xún)?nèi)[4],而二維圖形平均誤差為11.5%[5]。因此針對(duì)顆粒三維圖像的幾何形態(tài)研究逐漸成為熱點(diǎn)之一。Anochie-boateng等[6]通過(guò)三維激光掃描儀獲取了巖石顆粒的外形,并提出針狀度、片狀度、球度參數(shù)的構(gòu)造算法。井國(guó)慶等[7]采用三維激光掃描技術(shù),結(jié)合圖形分析法提出了道砟顆粒體積、表面積以及磨耗深度評(píng)價(jià)指標(biāo)。Sun等[8]采用三維激光掃描技術(shù)結(jié)合圖形分析法提取道砟顆粒最長(zhǎng)邊、最短邊等參數(shù),提出評(píng)價(jià)道砟形狀的橢球系數(shù)指標(biāo)。常建梅等[9]利用三維圖形分析方法分析了動(dòng)三軸試驗(yàn)后,劣化道砟幾何特征。徐旸等[10]采用三維激光掃描道砟并建立可破碎道砟單元,通過(guò)離散元數(shù)值試驗(yàn)研究針、片狀道砟顆粒的影響規(guī)律。然而,由于相關(guān)研究工作仍存在不足,現(xiàn)有三維圖像的幾何形態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)仍比較缺乏。現(xiàn)有評(píng)價(jià)參數(shù)多是通過(guò)直接對(duì)二維評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行擴(kuò)展得到的,但其適應(yīng)性卻難以保證。幾何形態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足限制了道砟幾何特征分布規(guī)律的研究工作。我國(guó)道砟幾何特征分布規(guī)律結(jié)論同樣主要基于二維圖形和二維評(píng)價(jià)指標(biāo)得出[11-12],完全基于三維圖像及三維評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究還不多見(jiàn)?；诘理念w粒真實(shí)幾何形狀及分布規(guī)律進(jìn)行研究,有助于研究人員[13-15]更加深入開(kāi)展數(shù)值建模、仿真等工作。

本文利用激光掃描技術(shù)獲得我國(guó)新建一級(jí)碎石道砟顆粒的三維圖像,提出了一個(gè)新的局部特征量化指標(biāo)——綜合局部特征參數(shù)。通過(guò)對(duì)比檢驗(yàn),驗(yàn)證該參數(shù)的有效性。結(jié)合整體形狀層次的特征指標(biāo),從整體及局部?jī)蓚€(gè)層次分析道砟的幾何形態(tài)特征分布規(guī)律。最后,引入比表面積特征值,對(duì)道砟顆粒比表面積分布規(guī)律進(jìn)行分析。所得結(jié)論可為道砟幾何形狀影響及數(shù)值仿真建模等研究工作提供支持。

1 激光掃描道砟及局部特征參數(shù)

1.1 道砟掃描

掃描道砟來(lái)自河北元氏某道砟生產(chǎn)廠家。道砟材質(zhì)為硅砂巖,密度為2 650 kg/m3。針、片狀指數(shù)符合規(guī)范要求,主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 道砟材質(zhì)主要參數(shù)

按照TB/T 2140—2018《鐵路碎石道砟》[16]中一級(jí)鐵路級(jí)配要求獲取道砟樣本,級(jí)配曲線見(jiàn)圖1。在主要粒徑范圍25～35.5、35.5～45、45～56 mm內(nèi)隨機(jī)選取100枚道砟顆粒進(jìn)行激光掃描。首先清洗除去道砟表面粉塵,晾干后采用GD-3DScan三維激光掃描儀正反面360°掃描道砟。激光掃描儀具有較高精度,相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2。利用Geomagic Studio圖形處理軟件進(jìn)行三維圖像處理,見(jiàn)圖2。

圖1 道砟級(jí)配曲線

圖2 掃描道砟

表2 激光掃描儀參數(shù)

1.2 局部特征參數(shù)

對(duì)于不規(guī)則形狀的顆粒,可以從整體形態(tài)、局部形態(tài)(棱角、紋理)兩個(gè)層次進(jìn)行評(píng)價(jià)。Le等[17]指出整體及局部層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)相互獨(dú)立。在整體形態(tài)層次,利用已有研究[18-20]中提出的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。在局部形態(tài)層次,提出一個(gè)新的評(píng)價(jià)參數(shù)——綜合局部特征參數(shù)(AS)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,本節(jié)主要驗(yàn)證其有效性。

局部特征主要指顆粒的棱邊、角及表面粗糙度等特征。二維圖形下的局部特征指標(biāo)已比較完善。例如,表達(dá)顆粒棱角突出程度的指標(biāo)有棱角指數(shù)、凸度、尖角度等;描述顆粒表面粗糙程度的參數(shù)有表面分形維數(shù)、表面質(zhì)地系數(shù)、等效橢圓周長(zhǎng)比等。三維圖像下,已有學(xué)者提出一些指標(biāo)表征顆粒的這些特征。如Garboczi等[21]提出三維凸度表征棱角性,三維凸度的定義為顆粒體積與包圍顆粒的凸殼體積之比。Guo等[22]提出表面質(zhì)地系數(shù)ST量化顆粒表面粗糙程度,ST定義為顆粒簡(jiǎn)化前后表面積差值的相對(duì)比值。但可以看出,大多已有三維局部特征參數(shù),其思路只是二維指標(biāo)體系下的直接擴(kuò)展。但在三維圖像下,由于顆粒表面空間元素關(guān)聯(lián)性變得更強(qiáng),這些參數(shù)的適應(yīng)性難以保證。例如,突出的棱角、邊區(qū)域其實(shí)都屬于顆粒的表面;三維凸度指標(biāo)實(shí)際上不可避免地包含有表面粗糙的特征[21];表面質(zhì)地系數(shù)的計(jì)算中其實(shí)也涵蓋了棱角的凸出特征[22]。由此可見(jiàn),三維圖像下沿用二維圖形的分類(lèi)評(píng)價(jià)思路,各類(lèi)局部特征參數(shù)的表征邊界難以清晰劃定,存在適應(yīng)性的問(wèn)題。

三維圖像下,可綜合表征顆粒的局部特征,其計(jì)算式為

(1)

式中:AS為綜合局部特征參數(shù);SL為曲率敏感區(qū)域面積;S為顆粒表面積。

不穩(wěn)定系數(shù)：MLAA-22的不穩(wěn)定系數(shù)是52.18，當(dāng)1個(gè)蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)>40時(shí)，提示該蛋白質(zhì)不穩(wěn)定，因此提示MLAA-22在體內(nèi)不穩(wěn)定。

該參數(shù)的思路是利用顆粒表面曲率變化較大的共同特征,綜合量化凸出的棱邊、棱角及粗糙表面。利用三維圖形處理軟件,設(shè)定曲率敏感度,鎖定曲率敏感區(qū)域。以某一道砟為例,見(jiàn)圖3,當(dāng)設(shè)置曲率敏感度0.5后紅色區(qū)域被選中。由圖3可以看出,道砟棱角、邊及凸出的主要粗糙表面可以被有效識(shí)別。

圖3 道砟曲率敏感區(qū)域

為檢驗(yàn)該參數(shù)的有效性,將綜合局部特征參數(shù)AS與文獻(xiàn)[22]定義的三維表面質(zhì)地系數(shù)ST進(jìn)行對(duì)比。ST為簡(jiǎn)化前后表面積差值和原圖形表面積之比,即

(2)

式中:S0為顆粒原三維圖形表面積;Ss為簡(jiǎn)化后表面積。

圖4和圖5分別為道砟的綜合局部特征參數(shù)AS與表面質(zhì)地系數(shù)ST分布。圖4中綜合局部特征參數(shù)AS是在曲率敏感度設(shè)置為0.5的情況下獲得的。圖5中表面質(zhì)地系數(shù)ST值,是采用簡(jiǎn)化程度0.05%得到的。對(duì)比兩個(gè)指標(biāo)參數(shù)分布,可以看出,即使敏感度取為中等值0.5時(shí),在圖4中AS仍然在0～0.9范圍內(nèi)變化。但在圖5中,即使在較大的簡(jiǎn)化(0.05%)情況下,ST值僅在0～0.04的范圍內(nèi)變化,并且分布比較集中?？梢?jiàn)綜合局部特征參數(shù)AS值比表面質(zhì)地系數(shù)ST值的變化更顯著,感知度更高。圖6為道砟顆粒綜合局部特征參數(shù)AS的頻數(shù)分布圖(0.5敏感度),其均值為0.18,主要分布在0～0.3范圍內(nèi)。

圖4 道砟顆粒綜合局部特征參數(shù)分布

圖5 道砟顆粒表面質(zhì)地系數(shù)ST分布

圖6 綜合局部特征參數(shù)分布

2 道砟幾何特征分布結(jié)果

目前,各國(guó)行業(yè)規(guī)范中都將道砟基本形狀分為塊狀、針狀和片狀,但各國(guó)具體規(guī)定不一致。我國(guó)鐵路規(guī)范[16]中規(guī)定,道砟顆粒長(zhǎng)度大于平均粒徑1.8倍的道砟為針狀道砟,道砟厚度小于平均粒徑0.6倍的為片狀道砟,并在實(shí)踐中要求通過(guò)規(guī)準(zhǔn)儀對(duì)道砟進(jìn)行分類(lèi),道砟規(guī)準(zhǔn)儀見(jiàn)圖7。利用規(guī)準(zhǔn)儀對(duì)取樣道砟顆粒進(jìn)行分類(lèi),塊、針和片狀道砟的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3,其中,塊狀道砟顆粒數(shù)量最多。在此基礎(chǔ)上,利用整體及局部幾何形狀評(píng)價(jià)參數(shù),細(xì)致量化分析道砟的幾何形狀分布特征。

圖7 道砟規(guī)準(zhǔn)儀

表3 各形狀道砟顆粒百分比

在整體形狀尺寸方面,利用圖像處理軟件Geomagic Studio,可得包含顆粒的最小矩形框的最長(zhǎng)、中間和最短三個(gè)尺寸,分別表示為道砟的長(zhǎng)軸a、中軸b、短軸c。利用其中兩個(gè)尺寸之間的比例關(guān)系,可得到細(xì)長(zhǎng)或扁平程度。如伸長(zhǎng)率EI=b/a、扁平度FI=c/b。取EI和FI的平均值[19]可量化顆粒尺寸的偏差程度,定義為三維軸向系數(shù)AR為

(3)

三維軸向系數(shù)可綜合反映三個(gè)方向上的尺寸偏差。

整體形狀量化方面,采用文獻(xiàn)[20]提出的整體形狀系數(shù)φ進(jìn)行量化,其可定義為

φ=S/S0

(4)

式中:S0為顆粒表面積;S為體積相等的球體表面積,利用圖像處理軟件精確獲得顆粒的體積及表面積,通過(guò)球體體積公式換算得到相等體積球體的半徑,然后求出S。

圖8為道砟的軸向系數(shù)分布。由圖8可知,在相同粒徑分組范圍內(nèi),塊狀道砟的軸向系數(shù)最大,片狀道砟的軸向系數(shù)最小,針狀和片狀道砟顆粒的軸向系數(shù)比較接近?？梢?jiàn)塊狀道砟的三個(gè)相互垂直的尺寸比較接近。片狀和針狀道砟的三維尺寸特點(diǎn)是有一個(gè)尺寸較小或較大,通過(guò)量化結(jié)果可以看出,片狀道砟的三維尺寸偏差程度要大于針狀道砟。隨著粒徑增加,塊狀道砟軸向系數(shù)中位數(shù)依次為0.87、0.77、0.79;針狀道砟軸向系數(shù)中位數(shù)分別為0.67、0.67、0.66;片狀道砟軸向系數(shù)中位數(shù)依次為0.55、0.60、0.59。可見(jiàn),較小粒徑中出現(xiàn)葉片狀道砟的可能性較大。隨粒徑的增加,塊狀道砟的尺寸偏差程度有所增加,針狀道砟基本保持不變,片狀道砟的尺寸偏差程度逐漸減小。

圖8 不同形狀道砟軸向系數(shù)分布

圖9為道砟整體形狀系數(shù)分布。由圖9可知,塊狀道砟整體形狀系數(shù)最大,表明塊狀道砟整體形狀最接近球形。針狀和片狀道砟的整體形狀系數(shù)比較接近,整體形狀均與球形偏差較大。隨著粒徑增加,塊狀道砟整體形狀系數(shù)的中位數(shù)依次為0.83、0.83、0.82;針狀道砟整體形狀系數(shù)中位數(shù)依次為0.74、0.75、0.73;片狀道砟整體形狀系數(shù)中位數(shù)依次為0.72、0.74、0.75。表明隨粒徑增加,塊狀道砟的形狀基本不變,針狀和片狀道砟整體形狀主要呈增加趨勢(shì)。片狀道砟整體形狀系數(shù)的增加趨勢(shì)比較顯著?？梢钥闯鲈谳^小粒徑范圍,道砟顆粒整體形狀分布差異較大。所得規(guī)律與鄒德高等[23]所得結(jié)論一致。

圖9 不同形狀道砟形狀系數(shù)分布

圖10為道砟綜合局部特征參數(shù)AS分布。由圖10可知,相同粒徑范圍內(nèi)針狀道砟的綜合局部系數(shù)最大,片狀與塊狀道砟綜合局部特征參數(shù)較小,而且比較接近。表明針狀道砟的棱角邊凸出、表面粗糙等局部特征最豐富,塊狀及片狀道砟局部特征相對(duì)不明顯。而且塊狀道砟綜合局部特征參數(shù)分布的四分位距相對(duì)較小,表明塊狀道砟的局部特征分布相對(duì)集中,而片狀及針狀道砟的局部特征分布比較離散。圖10進(jìn)一步表明,綜合局部系數(shù)可以有效表征道砟顆粒的局部特征。隨著粒徑增大,三種形狀道砟的綜合局部特征參數(shù)都呈增加趨勢(shì),表明局部特征越來(lái)越顯著,可見(jiàn)大粒徑的針狀道砟局部特征最明顯。結(jié)果與文獻(xiàn)[24]研究爆破碎石棱角性及表面紋理所得結(jié)果不同。文獻(xiàn)[24]結(jié)論是粒徑越小,顆粒棱角性越豐富,但表面紋理特征基本保持不變。分析結(jié)論不同的原因,可能與研究對(duì)象及評(píng)價(jià)方法、思路不同有關(guān)。文獻(xiàn)[24]研究的是爆破碎石,采用的是二維平面投影的分類(lèi)形狀評(píng)價(jià)思路及參數(shù)。本文研究對(duì)象為經(jīng)過(guò)二次加工的道砟顆粒,采用的是三維圖像的綜合局部特征評(píng)價(jià)思路及參數(shù)。本參數(shù)綜合表征顆粒的棱角及粗糙性,所得結(jié)論更為統(tǒng)一。此外,分布圖中出現(xiàn)個(gè)別異常點(diǎn),大多出現(xiàn)在小粒徑下較大值一側(cè),表明小粒徑道砟中有可能出現(xiàn)局部特征異常大的樣本。當(dāng)然異常點(diǎn)也可能是由于本文所取樣本數(shù)量不多導(dǎo)致的,也可能是由于小顆粒道砟相對(duì)堅(jiān)固、不易破壞,大顆粒道砟在運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中復(fù)雜局部棱角等容易發(fā)生破碎、脫落等現(xiàn)象導(dǎo)致。

圖10 不同形狀道砟綜合局部特征參數(shù)分布

3 道砟比表面積

比表面積是指材料單位質(zhì)量的表面積,對(duì)于顆粒材料,也可看作幾何形態(tài)特征的一項(xiàng)參數(shù),計(jì)算公式為

(5)

式中:Sw為比表面積;ρ為顆粒密度;V為顆粒體積;S0為顆粒表面積。

目前,比表面積值主要在多孔、多材料及粉狀介質(zhì)中使用,用于量化評(píng)價(jià)物質(zhì)吸附和催化等功能,是材料交互作用的一項(xiàng)重要指標(biāo)。近年來(lái),對(duì)于巖石等大顆粒物質(zhì)比表面積的研究發(fā)現(xiàn),這一特征值對(duì)于顆粒破碎程度的量化及能量消耗的計(jì)算也具有重要價(jià)值。道砟顆粒在荷載作用下通常發(fā)生磨損及劈裂破碎等劣化現(xiàn)象,利用顆粒比表面積特征值可以統(tǒng)一量化劣化及耗能等現(xiàn)象,有助于作用機(jī)理的分析。添加膠結(jié)類(lèi)或非膠結(jié)類(lèi)材料改良道砟措施中,利用比表面積特征值可以深入分析顆粒間的相互作用。但是目前有關(guān)道砟比表面積的研究較少,對(duì)新建道砟比表面積分布規(guī)律的研究較少。本文利用激光掃描技術(shù)精確獲得了道砟的表面積及體積,對(duì)比表面積分布規(guī)律進(jìn)行初探探索。

圖11為道砟比表面積的頻數(shù)分布。由圖11可知,中間三個(gè)粒徑范圍內(nèi)道砟的比表面積值分布在45.3～119.8 mm2/g范圍內(nèi),平均值為79.2 mm2/g。

圖11 道砟比表面積分布

圖12為塊狀、針狀及片狀道砟比表面積分布?？梢钥闯?片狀道砟的比表面積最大,這是由于片狀道砟的形狀所致。塊狀和針狀道砟的比表面積較小,兩者相差不大。針狀道砟的四分位距較小,表明針狀道砟的比表面積分布比較集中。片狀道砟的比表面積四分位距最大,表明片狀道砟的比表面積特征更加豐富多樣。

圖12 基本形狀道砟比表面積分布

通常材料的比表面積值受顆粒大小影響。道砟顆粒為不規(guī)則的立體,其顆粒大小通常采用篩分方法進(jìn)行分組劃分。但實(shí)際上篩分方法所得的粒徑大小僅代表的是顆粒某一個(gè)方向上的最小尺寸,并且結(jié)果容易受到操作習(xí)慣的影響。本文利用道砟顆粒長(zhǎng)軸a、中軸b、短軸c的平均值代表單個(gè)道砟的3D粒徑,即3D粒徑=(a+b+c)/3,分析研究比表面積受顆粒大小的影響規(guī)律。圖13為道砟比表面積與3D粒徑關(guān)系圖。可以看出,隨著粒徑的增加,比表面積減小。線性擬合下,塊狀、針狀和片狀道砟都有較高的相關(guān)系數(shù),分別為0.81、0.80、0.79,表明比表面積與3D粒徑有較高的相關(guān)性。片狀道砟擬合直線的傾角較大,表明其比表面積隨3D粒徑增加而降低的速度較大。

圖13 比表面積隨粒徑分布

4 結(jié)論

道砟幾何形態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)性能具有重要影響。本文利用激光掃描技術(shù)獲得了我國(guó)新建鐵路一級(jí)碎石道砟顆粒的三維圖像,基于三維形狀評(píng)價(jià)參數(shù)及比表面積特征值,研究了道砟顆粒的幾何形態(tài)分布規(guī)律。研究結(jié)論可為道砟的數(shù)值仿真建模及形狀影響的深入分析提供直接支持。對(duì)于鐵路工務(wù)運(yùn)維實(shí)踐,提供的道砟幾何形狀量化評(píng)價(jià)方法,可以為養(yǎng)護(hù)維修工作的優(yōu)化管理提供幫助。主要結(jié)論有:

1)結(jié)合三維圖像特點(diǎn),提出了一個(gè)新的局部特征參數(shù)——綜合局部特征參數(shù)AS。跳出擴(kuò)展沿用二維圖形的特征分類(lèi)表達(dá)思路,避免了分類(lèi)表征下參數(shù)描述界限不清的問(wèn)題。檢驗(yàn)驗(yàn)證了參數(shù)AS的有效性。

2)精細(xì)量化道砟的幾何特征分布規(guī)律。片狀道砟三維尺寸偏差程度最大,塊狀道砟三維尺寸偏差最小。隨著粒徑的增加,塊狀道砟的尺寸偏差程度增加,針狀道砟基本保持不變,片狀道砟減小。塊狀道砟整體形狀最接近球形,針狀和片狀道砟與球形有一定偏差。隨著粒徑增加,塊狀道砟的整體形狀基本不變,針狀和片狀道砟整體形狀趨近球形。

3)綜合局部特征參數(shù)能夠有效表征道砟顆粒的局部特征分布規(guī)律。針狀道砟的局部特征最顯著,塊狀道砟的局部特征相對(duì)不明顯。隨著粒徑的增加,各種形狀道砟顆粒的局部特征都更加顯著。塊狀道砟的局部特征分布比較集中,片狀道砟的局部特征分布較離散,小粒徑道砟有出現(xiàn)局部特征異常大的可能。

4)道砟比表面積呈正態(tài)分布規(guī)律,中間三個(gè)粒徑范圍內(nèi)的道砟比表面積值在45.3～119.8 mm2/g范圍內(nèi)分布。片狀道砟比表面積最大,分布較離散。道砟比表面積與3D粒徑有關(guān),隨著3D粒徑增加,道砟的比表面積減小。