岩土工程新技术

扫描电子显微镜（SEM）利用聚焦电子束在样品表面逐点扫描，接收二次电子与背散射电子信号成像，可在微米至纳米尺度观察土颗粒形态、孔隙与胶结结构。

土工 SEM 制样通常需控制含水状态：非饱和样可冷冻干燥或置换干燥以尽量保持原状结构；观察导电性差的无机土样时，常喷镀薄层金或碳以消除荷电。

SEM 背散射电子像可反映元素原子序数差异，常用于区分黏土矿物、石英颗粒与铁锰氧化物胶结；二次电子像更突出表面形貌与孔隙连通性。

SEM 在岩土工程中可用于：判识黏土颗粒片理与定向排列、砂土颗粒磨圆度与表面微裂隙、固化/加固后胶结产物形态，以及细粒土团聚体稳定性研究。

SEM 观察为二维投影或表面信息，对深部三维孔隙网络需结合 CT 或 FIB-SEM 断层重建；定量孔隙率仍应通过压汞、气体吸附等独立方法校验。

计算机断层 X 射线技术（CT）对土样进行多角度 X 射线投影，经重建算法获得三维体素图像，可无损揭示内部孔隙、裂隙、颗粒分布与局部密度变化。

CT 空间分辨率受 X 射线源焦点、探测器像素与几何放大比影响；土样尺寸越大、密度越高，穿透所需能量越高，分辨率往往越低。

由 CT 体数据可提取孔隙率、孔径分布、连通性、分形维数等定量参数，并可视化优势渗流通道与局部压缩区。

CT 测试需注意样品包装与边界效应：容器材料应低吸收、与土样对比度适中；重建伪影（环状、束硬化）需通过校正算法或扫描参数优化抑制。

非饱和土力学行为受基质吸力、净法向应力与土水特征曲线（SWCC）控制；准确量测吸力与含水率是试验与理论分析的基础。