针对适用于低温环境下的配合医用CT实时扫描的冻土三轴仪的不足,研制了新的冻土三轴仪,介绍了其组成及其研发过程中需要克服的技术难点。利用该装置可以完成低温环境下试样的三轴加卸载试验,配合医用CT机时可实现整个力学过程的实时动态扫描。进行了冻结兰州黄土三轴加载实时CT扫描试验,试验结果表明,新研制仪器的各项参数均能满足冻土试样在三轴压缩和卸载过程中的实时CT扫描条件,也能够得到的不同载荷条件下的高质量细观结构CT图像,文中对试验结果进行了分析和讨论。该装置的成功研制为建立细观结构和宏观力学性质之间的联系提供一种新的技术手段。
介绍了CT扫描技术的特点,回顾了利用CT扫描试验进行冻土研究的历史和现状,包括研制与CT配套使用的用于冻土的辅助设备、利用CT数进行冻土内部结构变化分析、利用CT数定义损伤并进行损伤演化研究、利用CT图像进行细观结构分析等,总结了冻土研究领域的代表性成果.最后,指出在现有的技术条件下利用CT扫描技术进行冻土研究所遇到的问题、以及可能的解决办法.其中,着重介绍了高质量CT图像的获取、CT数的变化与冻土试样感兴趣区域内的各组分变化的联系、冻土CT图像的数字化处理方向.结果表明:CT扫描技术是现阶段对冻土内部细观结构进行无损检测的最理想有效的技术之一,借助辅助设备及图像数字化处理,势必对冻土领域的研究发展起到更大作用.