红砂岩是一种具有特殊性质的砂岩,遇水后迅速崩解软化。本文结合兰州地铁区域地质构造,系统开展对红砂岩不同含水率和不同时间崩解下的岩样进行微观结构特征测试,并对不同试验条件下的红砂岩观测其孔隙面积、孔隙周长及孔隙率的变化规律,此外,通过实验观测其岩样微结构特性变化,分析其地基强度迅速减弱的原因。本文主要研究红砂岩的水理特性,通过实地调研和室内试验,获得红砂岩在发生水-岩化学反应后其抗压强度急剧下降的结论。将不同含水率和不同崩解时间下的红砂岩进行扫描电镜试验和X衍射试验,采用Image J软件和X‘Pert HighScore Plus分别计算不同试验条件下的孔隙率、孔隙面积和孔隙周长,并测得矿物成分及其含量。对平行试样进行定量分析,获得不同含水率下的红砂岩和不同崩解时间下红砂岩的孔隙变化及其矿物成分含量的变化。最后,通过分形理论对两种不同试验条件下的红砂岩进行分析,讨论红砂岩遇水迅速崩解的机理。试验研究表明,红砂岩单轴抗压强度的降低与微观结构的变化是有密切联系的,水溶液对矿物的溶解和反应,改变了岩石的矿物组成形式,使强度急剧下降。水-岩化学反应是一个动态的具有时间效应的反应,吸附作用和氧化还原反应伴随着红砂岩崩解的全过程,反应过程中破坏了矿物内部晶格,持续释放能量,且随着时间的延长,化学反应愈加强烈。而水-岩作用是影响红砂岩遇水迅速崩解的原因之一,在研究大区域红砂岩岩性及其崩解机理时,还需考虑该地区地质构造的形成及其历史变化。