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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。