我国西部地区广泛分布着较厚的白垩系软岩夹层,富水层软岩开挖困难,是限制我国西部矿井建设的重大工程难题之一,尤其是受到常规爆破和大型机械掘进产生的动态荷载作用后,软岩夹层易出现整体失稳,施工过程中存在巨大安全隐患。研究白垩系富水软岩层动力学特性具有重要的理论及工程意义。本文依托陕西地区某煤矿工程项目,以现场采集的白垩系红砂岩为研究对象,主要进行了以下研究:(1)通过基础力学实验得到了红砂岩试件的密度、孔隙率、单轴抗压强度和变形模量等参数;通过软化实验、抗水性实验和崩解实验明确了红砂岩的宏观水理特性,根据实验结果,认为在宏观上白垩系红砂岩对水的作用敏感,软化性强,抗水性差。(2)利用计算机层析扫描(CT)及扫描电子显微镜(SEM)装置对岩石样品的细观结构进行了观测,认为在细观上白垩系红砂岩内部孔隙发育程度高,且岩石颗粒间具有明显的胶结结构。运用离散介质理论建立红砂岩细观结构模型,基于PFC2D平台进行了单轴压缩的数值实验。(3)通过50mm大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对干燥及饱和的红砂岩试样进行了冲击压缩实验,冲击作用下,受孔隙水压力作用,饱和红砂岩的张拉破坏特征明显,动态强度和动态弹性模量也对应变率更加敏感。(4)根据红砂岩的细观结构特征和饱和状态的动力学特性,提出水-岩共同受荷机理,分别基于Weibull分布和改进的Harris分布,建立饱和岩石的粘-弹性损伤模型,给出了模型参数的理论确定方法,并通过冲击压缩实验,验证了模型的可靠性。