近年来，随着我国经济的发展及西部大开发战略的实施，越来越多的工程项目在寒区开展建设。冻土作为寒区的一种特殊的岩土介质，逐渐成为寒区工程、环境和气候等方面的重要研究对象。冻胀和融沉是寒区工程建设两个最主要的病害，给寒区工程建设及运营带来了极大的危害，其本质是当环境温度降低或升高时，土体内部发生了热量与物质的传递，引起土体产生冻胀或融沉，同时改变土体的结构，引起土体强度的变化。而土的强度问题是进行建筑物地基稳定性分析和计算的关键所在，而土粒的矿物成分、级配、密度、含水量等因素又是影响土强度的主要因素。为满足寒区工程建设中对地基承载力与地基稳定性计算的要求，本文以黄土为研究对象，通过多次冻融循环试验，主要分析反复冻融循环下土体CT数的变化及分布规律，并借助图像形态学处理方法对CT图像进行处理，分析冻融循环作用下土体孔隙特征的变化。得到以下结论:　　(1)利用时间比拟法能够较为准确的拟合土样冻结锋面稳定深度与时间的关系，由拟合公式可得，本试验条件下土样冻结锋面的最终稳定深度在土样高度1/3处。　　(2)冻结状态下土体最大含水量的位置在冻结锋面处，开放系统下试样经历多次冻融循环后的含水量将大于初始含水量。冻结过程中冻胀量随着冻融循环次数的增加而增加，每次冻结过程中其增长速率逐渐降低。试验中融沉系数随着冻融循环次数的增加而增加，但始终小于冻胀率。　　(3)通过处理CT扫描得到的冻融循环作用下土样灰度图，提取出了土样不同高度处的CT数，经数据分析发现:融化状态下土体CT数同冻结状态下土体CT数变化规律相似，均随着冻融循环次数的增加，土样整体CT数呈降低趋势。有所不同的是，冻结状态下的CT数大于同一次冻融循环中融化状态下的CT数。这表明，冻融循环作用使得试验土体密度减小，且同次冻融循环中冻结状态下土体密度大于融化状态下土体密度。兰州黄土不同扫描层面上的CT数均呈现单峰型分布。CT数分布整体随着冻融循环次数的增加向左移动。融化状态下CT数分布较冻结状态下整体向左移动。含水量大的地方，CT数分布变化剧烈。　　(4)冻结和融化状态下的土体孔隙率有着类似的发展规律，均随着冻融循环次数的增加而增大。冻结缘附近土体孔隙率较大，含水量最大的地方损伤变量也最大，这表明土体产生损伤的原因主要是由于水分迁移和土颗粒位置变化导致的结构重组引起的;冻结状态孔隙结构的分形维数整体上随着冻融循环次数的增加而增大，随着冻结次数的增加，土体孔隙结构变的越发复杂。