红层软岩遇水作用的孔隙结构多重分形特征

红层软岩内部孔隙具有随机、多样化的分布特点，孔隙结构的变化是影响其宏观力学性能的关键所在。由SEM扫描电镜获取岩样不同饱水时间下的细观结构图像，根据盒维数法计算出孔隙的分形维数，发现随着饱水时间的加长，孔隙的分形维数呈现增大趋势。同时对孔隙的数量、大小进行统计分析，得出不同饱水时间下岩样内部孔隙的分布特征。基于多重分形理论，采用统计矩的方法对孔隙结构进行定量表征。结果表明，孔隙结构的分配函数与q阶次趋于线性关系，验证了该结构的自相似性与无标度性，由广义分形维数D(0)>D(1)>D(2)说明了孔隙具有多重分形特征，由多重分形谱参数分析了孔隙结构的不规则性与复杂程度，更好地表征孔隙大小各异的分布情况。结合孔隙结构的多重分形特征与岩样抗压强度，建立起孔隙结构变化与其力学性能的关联性，对研究红层软岩的损伤过程具有一定的指导意义