颗粒分析试验是土工试验中最为重要的试验项目之一,对于粒径小于0.075mm的土的粒度分布,实际工程中常用到基于Stokes公式的沉降分析法和激光散射法。土颗粒的矿物成分不同,其颗粒形状和表面物理化学特性不同。矿物颗粒是否为理想球体、是否带有不饱和电荷等理化特征将直接影响颗粒的沉降速率,进而对基于Stokes公式测试颗粒粒度分布的沉降分析法产生影响。而激光散射法根据悬浮液中不同颗粒对光的吸收及散射角不同的特点,通过收集并分析散射光强信息反演出颗粒的粒径分布,其测试结果与土颗粒的沉降速率无关。因此,在前人研究的基础上,采用市场上购买的高纯度的不同粒径的颗粒形状为片状的黏土矿物如高岭土和蒙脱石以及颗粒形状为类球状（粒状或块状）的非黏土矿物如石英和长石,配置一系列片状颗粒含量不同和粒径大小不同的人工土试验样品,进行常规的颗粒分析试验和激光散射法颗粒分析试验,对比分析不同矿物成分所具有的不同矿物特性对沉降分析法颗粒分析试验结果的影响,并通过试验和数值模拟的方式进一步揭示不同形状颗粒沉降的沉降规律及动力学特征。本文的主要研究工作和取得的成果如下:（1）将四种高纯人工矿物颗粒（石英、长石、高岭石及蒙脱石）进行单一矿物或按一定比例配置,采用激光散射法和沉降分析法对相同目数的不同矿物样品和矿物混合样品进行对比试验。试验结果表明,沉降分析法的测试结果受矿物特性影响,黏土矿物对沉降分析法影响较大,非黏土矿物对沉降分析法影响较小。沉降分析法测得的土样级配不均匀程度较实际情况高,黏土矿物占比越大,沉降分析法测得的结果越不均匀;（2）激光粒度仪根据米氏（Gustav.Mie）散射理论反演出颗粒粒径,依托这一原理可对颗粒沉降的不同时刻进行激光测试,并根据所反演出颗粒粒径的变化来分析颗粒运动的变化,由此可设计试验对以石英、长石、蒙脱石及高岭石四种矿物颗粒为代表的不同形状矿物颗粒进行沉降特征的研究和分析。试验结果表明,薄片状的黏土矿物颗粒以一定初始倾角开始沉降时,最后将以平面与下沉速度平行的稳定状态沉降,即片状颗粒随着沉降将发生偏转直至稳定沉降的状态;（3）运用数值模拟的方法,以球状颗粒和片状颗粒为代表,对不同形状矿物颗粒的沉降过程进行模拟计算。结果表明,随着片状颗粒的取向角从0°至90°的逐渐增大,片状颗粒达到稳定沉降状态时的最大沉降速率减小;同等体积下,球状颗粒比片状颗粒沉降快;当片状颗粒以一定的沉降取向角沉降时,不对称的绕流阻力将对片状颗粒的质心形成一定的合力矩,当颗粒的取向角为45°时,合力矩绝对值最大。