本发明公开了一种冻土与混凝土接触面的力学试验用试样制备装置及工艺，涉及土木工程技术领域，可拼装的哑铃形环刀制作哑铃形试样，得到的哑铃形试样埋进土体水汽迁移量测装置的土体内进行低温冻结；然后对哑铃形试样进行无压补水，模拟开敞系统条件下的补水冻结；随后保水、恒温处理得到考虑水分迁移的用于冻土与混凝土接触面直剪及拉伸试验的哑铃形试验试样，最后在低温条件下进行试样盒的拼装，进行直剪及拉伸试验。利用本发明的试样盒能够完成直剪及拉伸试验，可有效减少实验室的成本支出。本发明操作简单、安装方便，能够较为真实模拟实际工程状况，极大程度上保证了试验结果的精确性。