寒区道路岩质边坡因循环冻融引发细观损伤扩展，导致力学性能弱化并威胁运营安全，因此探究裂隙岩体在冻融作用下的细观演化特征及强度相关性尤为重要。通过结合CT技术，开展冻融循环与单轴压缩试验，对分形维数及力学特性进行重点分析。研究结果表明：裂隙砂岩冻融损伤效果因空间位置而异，试件边缘及宏观裂隙端部为冻胀裂纹的集中发展区域，其复杂程度可由分形维数进行衡量；随着冻融次数增大，孔隙率与分形维数呈加速增长趋势，而单轴抗压强度呈加速减小趋势；冻融作用导致砂岩粒间黏结力降低，引发细观裂隙愈发复杂，这是岩体力学性能劣化的主因，可由分形维数建立关联。

寒区道路岩质边坡因循环冻融引发细观损伤扩展，导致力学性能弱化并威胁运营安全，因此探究裂隙岩体在冻融作用下的细观演化特征及强度相关性尤为重要。通过结合CT技术，开展冻融循环与单轴压缩试验，对分形维数及力学特性进行重点分析。研究结果表明：裂隙砂岩冻融损伤效果因空间位置而异，试件边缘及宏观裂隙端部为冻胀裂纹的集中发展区域，其复杂程度可由分形维数进行衡量；随着冻融次数增大，孔隙率与分形维数呈加速增长趋势，而单轴抗压强度呈加速减小趋势；冻融作用导致砂岩粒间黏结力降低，引发细观裂隙愈发复杂，这是岩体力学性能劣化的主因，可由分形维数建立关联。

在新疆大范围寒区矿产资源开发中，边坡矿岩冻融灾害问题突出。为研究寒区边坡冻融岩石细观结构的演化特征，开展了0～120次循环冻融试验，基于低场核磁共振技术获得了循环冻融过程中岩石的细观结构参数。分析结果表明：随着循环冻融次数的增加，岩石核磁孔隙度呈现三个阶段变化特征，T2谱曲线在前20次循环冻融时变化明显，且变化主要表现在第2个峰。循环冻融岩石内部孔隙具有明显的分形特征，孔隙分形维数随循环冻融次数的增加呈现“V”字型变化，60次循环冻融时分形维数最小；随着分形维数的增大，孔隙的复杂程度增加，连通性增强。循环冻融过程中，中孔隙主导了岩石的细观结构演化。

在新疆大范围寒区矿产资源开发中，边坡矿岩冻融灾害问题突出。为研究寒区边坡冻融岩石细观结构的演化特征，开展了0～120次循环冻融试验，基于低场核磁共振技术获得了循环冻融过程中岩石的细观结构参数。分析结果表明：随着循环冻融次数的增加，岩石核磁孔隙度呈现三个阶段变化特征，T2谱曲线在前20次循环冻融时变化明显，且变化主要表现在第2个峰。循环冻融岩石内部孔隙具有明显的分形特征，孔隙分形维数随循环冻融次数的增加呈现“V”字型变化，60次循环冻融时分形维数最小；随着分形维数的增大，孔隙的复杂程度增加，连通性增强。循环冻融过程中，中孔隙主导了岩石的细观结构演化。

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。

冻结作用导致土体中产生了水分迁移,从而改变了土体密度,进而改变了土体结构性及其物理力学性质.利用CT设备,对冻融前后的土样进行CT细观试验,通过CT数变化定量分析土样的损伤程度,反映冻土结构的变化.结果表明:冻结过程中同时发生了裂纹的张开与闭合,冰透镜体位置裂纹数量在冻结后明显增加.冻结区土样在水分迁移并结晶的作用下被切割成多个多边形,造成土样孔隙增大,导致CT数减小,损伤量增大.融土区土体在冻胀力作用下产生了一定的固结,使得其密度增大,CT数增大,损伤量表现为负值.上部荷载对土体损伤有抑制作用,而冻融作用却加剧了土体损伤.

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.