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摘 要： 中国地质大学 (武汉) 工程学院联合多单位的吕阳、谢妮、刘孔科等团队成员，对红层砂岩蠕变特性展开深入研究，其成果《重庆涞滩红层砂岩蠕变特性颗粒离散元模拟》发表于《安全与环境工程》2025 年第 01 期(第 211 - 222 页) 。该研究受国家自然科学基金项目 (4187071735
中国地质大学 (武汉) 工程学院联合多单位的吕阳、谢妮、刘孔科等团队成员，对红层砂岩蠕变特性展开深入研究，其成果《重庆涞滩红层砂岩蠕变特性颗粒离散元模拟》发表于《安全与环境工程》2025 年第 01 期(第 211 - 222 页) 。该研究受国家自然科学基金项目 (4187071735) 资助，目前网刊阅读次数达 10 次，网刊下载 152 次，cnki 下载 152 次，引发学界关注。
团队以重庆市涞滩二佛寺红层砂岩为研究对象，为精准剖析其蠕变特性，开展了一系列严谨实验。基于饱水和酸腐蚀状态下的砂岩三轴压缩蠕变试验，借助颗粒流 PFC 软件，从微细观角度分析水化学作用下砂岩的蠕变特性。团队还创新性地在平行黏结模型基础上，应用等效晶质模型(GBM)，结合应力腐蚀模型(PSC)，对岩石微观结构的时效性变化特征进行颗粒离散元模拟 。
研究取得多项突破性发现。在应力与损伤关系上，低应力驱动比下，饱水试样损伤更大;而在较高应力驱动比时，酸腐蚀试样损伤更显著。酸腐蚀试样和饱水试样的临界应力驱动比分别为 0.102 6 和 0.255 9，这表明在水化学作用下，砂岩亚临界裂纹扩展在极低应力水平就已启动。应力驱动比对岩样稳态蠕变速率的影响呈现指数级变化，仅 0.1 的差距，就能使速率产生 10 倍以上的差异 。能量分析显示，酸腐蚀试样和饱水试样的能量耗散速率远超干燥试样。此外，水环境的软化作用促使岩样宏观裂纹更易贯通，断裂面抵抗外力能力减弱，加速能量释放;饱水试样主要影响晶体边界矿物胶结物，晶间剪切裂纹占比较高，酸腐蚀试样则对矿物本身造成较大破坏，致使晶内拉伸裂纹数目增多。
“这项研究为岩体稳定性研究提供了全新视角和方法!” 相关领域专家评价道。吕阳团队的研究成果，不仅清晰揭示了水化学作用下红层砂岩的蠕变规律与损伤机制，更为工程岩体长期稳定性评价提供了关键参考依据。未来，这些发现有望应用于石窟寺保护、隧道工程、边坡治理等领域，助力精准评估岩体稳定性，为文化遗产保护和基础设施建设筑牢安全防线。
期刊与项目背书：权威平台助力岩土工程研究
《安全与环境工程》作为环境科学与工程领域的权威期刊，长期关注岩土工程与生态环境保护的交叉研究。本论文的发表不仅凸显了吕阳团队在颗粒离散元模拟与岩土蠕变特性研究方面的创新能力，也得益于国家自然科学基金项目(4187071735)的资助，为相关研究提供了高水平的展示平台。