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膨胀土工程特性及处理方法作者：王艳群来源：《山东工业技术》2013年第13期【摘要】膨胀土是一种特殊性岩土，具有吸水后体积增大、失水后体积缩小，胀缩变形变显特性。
对高速公路的工程建设及营运起到极大的破坏作用。
沈四高速公路桩号K693+500-K694+700存在膨胀土。
本文对膨胀土的工程特性、工程危害进行论述，并对膨胀土的治理方案提出了建议。
【关键词】高速公路；膨胀土；路基；处理方法1 膨胀土工程地质条件1.1 地形地貌膨胀土所在地貌区内地貌为微丘地貌为主，地形平缓，无明显自然陡坎。
膨胀土路段地面标高一般在88.50-116.80米。
1.2 水文、气象膨胀土区属半干旱，半湿润大陆性季风气候区，冬冷夏热，春秋两季多风。
最高气温36.6～37.6℃，最低气温-34.3～-36.7，年平均降水量600～700mm，年平均蒸发量1600～1800mm。
从11月中旬至翌年4月为冰冻期。
区内地下水主要分布在辽河支流河谷平原中。
大气降水入渗为主要补给方式，其次为河流入渗补给；排泄方式以地下水径流、河水排泄及人工开采排泄为主。
地下水类型为第四系松散堆积物孔隙水。
2 膨胀土工程特性2.1 判别和分类膨胀土地区进行工程建设，首先必须正确识别膨胀土和非膨胀土，并准确判断膨胀土膨胀时的强弱和工程性质特点，然后才能在工程设计和施工中做到有的放矢，采取切实有效的方法进行处理。
以往的工程建设经验已经证明：膨胀土并不可怕，可怕的是对膨胀土判断失误，没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。
对于膨胀土的判别和分类，有不同的方法。
如通过膨胀性矿物（蒙脱石、伊利石、高岭石）的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。
在高速公路中，广泛采用的是现场定性和室内定量指标相结合的方法，即工程地质特征及土的自由膨胀率、最大吸湿含水率、塑性指数指标综合判断。
膨胀土的初步判别根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合判定。
即：（1）裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有点裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土，在自然条件下呈硬塑状态；（2）多出露于二级或二级以上的阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎；（3）常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等；（4）建筑物裂缝随气候而张开或闭合；（5）自由膨胀率大于或等于40%。
安徽省江淮地区膨胀土的工程性质研究3Study on engineering propertie s of expansive soil inYangtze 2Huaihe region of Anhui province王国强(合肥工业大学资源与环境科学系,230009)中图法分类号 TU 443作者简介 王国强,男,1952年生,副教授,合肥工业大学资源与环境科学系岩土工程教研室主任。
主要从事岩土工程方面的教学和研究。
1 膨胀土的分布及主要工程问题 Ξ合肥市是我国膨胀土覆盖的典型地区之一。
70年代以来对合肥膨胀土做了大量的科学研究工作。
笔者根据多年的工程实践并综合前人的研究资料,对我省江淮地区的膨胀土的分布、野外特征及主要工程性质进行研究。
安徽省江淮之间,东至天长市,西到霍邱县的广大地区的二级及二级以上阶地或岗地上广泛分布着具裂隙、胀缩性和超固结性的硬塑至坚硬状态的晚更新世冲洪积粘土(图1)。
图中阴影部分为膨胀土覆盖区图1 安徽省江淮地区膨胀土的分布Fig.1 Distribution of expansive soil in Y angtze 2Huaihe re 2gion ,Anhui province本区属亚热带湿润季风气候,一年中的降水量呈季节性分配。
如合肥市年降水量933mm ,其中春夏季降水677mm ,占全年降水量的6811%。
由于雨季与旱季以及气温、季风的变化而产生地基土含水量的变化,由此引起的胀缩作用造成土体运动。
膨胀土覆盖区往往是“雨时流不歇,天旱开大裂”。
地下水埋深一般都大于5～10m 。
野外观察表明,最大的季节温度变化在015～115m 以内。
长观资料说明本区膨胀土变形活动带深度约为310m [1]。
其中变形活动急剧带为1150m ,其变形量达总变形量的8513%。
在周期性、长期的胀缩作用下,常引起轻型建筑物、挡土结构、公路路基的变形、开裂或边坡滑移。
确定膨胀土影响深度的实际意义在于可根据场地条件、选择合理的建筑物基础埋深,消除膨胀土地基对建筑物的危害。
1、膨胀土的定义膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有多裂隙和显著胀缩特性的特殊性粘土。
膨胀土是一种对于环境变化，特别是对于湿热变化非常敏感的土，其反映是发生膨胀和收缩，产生膨胀压力。
2、膨胀土的主要物理力学特征⑴粒度组成中，通常黏粒（d＜2μm ）含量不大于30%.⑵粘土矿物成分中，伊利石和蒙脱石等亲水性矿物占主导地位。
⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝，反复的干缩湿胀，使土中的裂隙发育，不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也形成了地表水浸入的通道，同时水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。
（裂隙性）⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。
（强度衰减性）⑸多数属于液限大于50%的高液限土。
⑹超固结性：膨胀土在沉积过程中，在重力作用下逐渐堆积，土体将随着堆积物的加厚而产生固结压密。
由于自然环境的变化和地质作用的复杂性，土在自然界的沉积作用并不一定都处于持续的堆积加载过程，而是常常因地质作用而发生卸载作用。
膨胀土在反复胀缩变形过程中，由于上部荷载（土层自重）和侧向约束作用，土体在膨胀压力作用下反复压密，土体表现出较强的超固结特性。
这种超固结与通常的剥蚀作用产生的超固结机理完全不同，是膨胀土由于含水率变化引起的膨胀压力变化产生的，是膨胀土特有的性质。
3、工程建设中的膨胀土问题⑴在天然状态下，膨胀土通常强度高，压缩性低，在地面以下一定深度取样时难以发现宏观裂纹。
但一旦在大气中暴露，含水率发生变化时，很快出现大大小小的裂纹，土体结构迅速崩解，透水性不断增加，强度迅速减小直至为零。
膨胀土边坡在极缓的情况下发生滑动。
“逢堑必滑，无堤不塌”。
“晴天一把刀，雨天一团糟”、“天晴张大嘴，雨后吐黄水”是膨胀土强度特性和胀缩性规律的高度写照。
⑵膨胀土素土作为堤坝回填土时，因其干密度与含水率关系非常密切，很难压实，压实质量难以控制。
若碾压质量不好，在运行过程中，填土含水率增加时土体极易产生膨胀变形，含水率降低也会在土体中产生干缩裂隙，使土体渗透性变化，外界水分极易进入。
膨润土和膨胀土膨润土和膨胀土是土壤工程领域中常用的两种土壤材料。
本文将分别对膨润土和膨胀土进行介绍和分析。
一、膨润土膨润土是一种具有特殊物理和化学性质的土壤材料。
它的主要成分是硅酸盐矿物，具有较强的吸湿性和膨胀性。
膨润土分布广泛，常见的有膨润土矿、淤泥和膨润土矿石。
1. 物理性质膨润土具有较大的比表面积和极强的吸附能力。
当接触到水分时，膨润土颗粒会吸收水分并膨胀，使土壤体积增大。
这种膨胀性使膨润土在土壤工程中具有重要的应用价值。
2. 工程应用膨润土在土壤工程中广泛应用于土壤改良、防水、填充和加固等方面。
由于其吸湿膨胀的特性，膨润土被广泛用于制作防水层、防渗墙和防渗带等工程结构。
此外，膨润土还可以用作土壤改良剂，增加土壤的稳定性和抗冻性。
二、膨胀土膨胀土是一种在吸湿膨胀和干燥收缩过程中发生体积变化的土壤材料。
膨胀土主要由粘土矿物组成，具有较强的持水性和膨胀性。
膨胀土广泛分布于干旱地区和高寒地区。
1. 物理性质膨胀土具有较高的含水量，并且在吸湿膨胀和干燥收缩过程中会发生体积变化。
这种膨胀性使膨胀土容易受到水分的影响，对土壤工程具有一定的风险。
2. 工程应用膨胀土在土壤工程中具有一定的局限性。
由于其容易受到水分的影响，膨胀土在道路、堤坝和地基工程中常会引起土体的变形和破坏。
因此，在工程设计中需要对膨胀土进行充分的分析和评估，采取相应的防治措施。
膨润土和膨胀土是土壤工程中常见的两种土壤材料。
膨润土具有吸湿膨胀的特性，广泛应用于土壤改良和防水工程中；而膨胀土具有容易受到水分影响的特点，需要在工程设计中进行充分的分析和评估。
对于土壤工程施工和工程设计人员来说，了解和掌握膨润土和膨胀土的特性和应用是非常重要的。
只有在实际工程中合理利用和处理这两种土壤材料，才能确保工程的安全和可靠性。
膨胀土定义
膨胀土是一种具有特殊性能的土壤材料，可以在吸水后膨胀成一种可塑性较强的物质。
它具有良好的稳定性和可塑性，被广泛应用于土壤工程、建筑工程和环境工程等领域。
膨胀土的主要成分是粘性土和矿物质，其膨胀性质是由于其中的粘土矿物颗粒吸水膨胀造成的。
当膨胀土吸水后，水分分子进入粘土矿物颗粒之间的微孔中，使其膨胀体积增大。
这种吸水膨胀的特性使得膨胀土具有一定的可塑性和可变形性，能够适应不同工程环境的需求。
在土壤工程中，膨胀土常常用于填土和地基处理。
由于膨胀土的可塑性和稳定性，它可以有效地填补地基沉降，提高地基的承载力和稳定性。
同时，膨胀土还可以用于防渗、抗滑等地基处理工程中，起到了重要的作用。
在建筑工程中，膨胀土通常用于制造膨胀土砖。
膨胀土砖具有轻质、保温、隔热、隔音等优点，被广泛应用于建筑墙体和隔墙材料中。
膨胀土砖的制造过程中，膨胀土经过一系列的处理和加工，使其达到一定的稳定性和强度，确保了建筑结构的安全和稳定。
在环境工程中，膨胀土常用于污水处理和土壤改良。
膨胀土具有很强的吸附性能，可以有效地吸附和去除污水中的有害物质和重金属离子，净化水质。
同时，膨胀土还可以用于土壤改良，改善土壤结
构和肥力，提高植物的生长环境。
总的来说，膨胀土是一种具有特殊性能的土壤材料，广泛应用于土壤工程、建筑工程和环境工程等领域。
它的特点是具有良好的稳定性和可塑性，能够适应不同工程环境的需求。
膨胀土的应用能够有效地改善土壤结构、提高工程的稳定性和安全性，对社会经济发展起到了积极的推动作用。
膨胀土定义膨胀土，又称膨润土，是一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性。
在工程领域中，膨胀土被广泛应用于填土、基础处理和土工材料等方面。
下面将从膨胀土的特性、应用以及对环境的影响等方面进行介绍。
一、膨胀土的特性膨胀土是一种由细颗粒状粘土矿物组成的土壤，主要成分包括膨润土矿物、石英和少量的脆性矿物。
膨润土矿物具有一定的吸附性和膨胀性，能吸附并储存大量的水分，当受到水分浸润时，膨胀土会发生膨胀现象，体积增大。
这种特性使得膨胀土在工程领域具有重要的应用价值。
二、膨胀土的应用1.填土工程：膨胀土因其较强的膨胀性能和吸附性能，被广泛应用于填土工程中。
在填土过程中，膨胀土能够填补地表不平坦的部分，增加土壤的稳定性和承载能力，使地面更加平整和坚固。
2.基础处理：膨胀土也常用于基础处理中。
在一些地质条件较差的地区，土壤膨胀性较强，容易引起建筑物基础的沉降和破坏。
而膨胀土能够通过吸附和膨胀的特性，改变土壤的物理性质，减少土壤的膨胀性，从而提高基础的稳定性和安全性。
3.土工材料：膨胀土还可以作为一种土工材料使用。
在水利工程、环境工程和交通工程等领域，膨胀土常用于防渗、防护和加固等方面。
其有机结构和较高的吸附性能，使其成为一种优良的防渗材料，能够有效地防止水分和有害物质的渗透，保护工程的安全和可靠性。
三、膨胀土对环境的影响尽管膨胀土在工程中具有重要的应用价值，但其对环境也会产生一定的影响。
膨胀土的挖掘和利用可能会破坏土壤生态系统，导致土壤侵蚀和生物多样性的减少。
此外，膨胀土的填埋和处理也可能引起土壤污染和地下水污染，对生态环境造成不利影响。
因此，在膨胀土的利用过程中，需要加强环境保护措施，减少对环境的不良影响。
膨胀土作为一种特殊的土壤材料，具有较强的膨胀性和吸附性，广泛应用于工程领域的填土、基础处理和土工材料等方面。
然而，膨胀土的利用也需要注意对环境的影响，保护生态环境的同时发挥其应用价值。
通过合理的利用和管理，膨胀土将为工程建设和环境保护做出更大的贡献。
一、膨胀土及其工程性质膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土。
它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土，工程界常称之为灾害性土。
它的主要特征是：⑴粒度组成中粘粒(＜2μm)含量大于30%；⑵黏土矿物成分中，伊利石-蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位；⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝；⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；⑸属液限大于40%的高塑性土；⑹属超固结性黏土。
膨胀土在世界范围内分布极广，遍及六大洲。
我国是膨胀土分布最广的国家之一，先后有20多个省区发现有膨胀土。
近地表的浅层膨胀土不仅裂隙特别发育，而且对气候变化特别敏感，是一种典型的非均匀三相介质。
土质干湿效应明显，吸水时，土体膨胀、软化，强度下降；失水后土体收缩，随之产生裂隙。
膨胀土的这种胀缩特性，当含水量变化时就会充分显示出来。
反复的胀缩导致了膨胀土土体的松散，并在其中形成许多不规则的裂隙，从而为膨胀土表面的进一步风化创造了条件。
裂隙的存在破坏了土体的整体性，降低了土体的强度，同时为雨水的侵入和土中水分的蒸发开启了方便之门，于是，天气的变化进一步导致了土中含水量的波动和胀缩现象的反复发生，这进一步导致了裂隙的扩展和向土层深部发展，使该部分土体的强度大为降低，形成风化层。
这种风化层的最大深度大致在气候的影响深度范围内，一般在1.5－2.0 m，最大深度可达4.0 m。
膨胀土的应力历史和广义应力历史决定了膨胀土具有超固结性，沉积的膨胀土在历史上往往经受过上部土层侵蚀的作用形成超固结土。
膨胀土由于卸荷作用也能引起土体裂隙的发展，边坡的开挖，对土体产生了卸荷作用，这种卸荷对土中存在隐蔽微裂隙的膨胀土来说，必然会促进裂隙的张开和扩展，尤其是在边坡底部的剪应力集中区域裂隙面的扩展更为严重，这些区域往往是滑动开始发生的部位。
卸荷裂隙的扩展与膨胀土的超固结特性密切相关。
膨胀土的这种胀缩特牲、裂隙性、超固结性是膨胀土的基本特性，一般称之为“三性”，正是由于“三性”复杂的共同作用，使得膨胀土的工程性质极差，而常常对各类工程建设造成巨大的危害。
在工程建设中，膨胀土作为建筑物的地基常会引起建筑物的开裂、倾斜而破坏；作为堤坝的建筑材料，可能在堤坝表面产生滑动；作为开挖介质时则可能在开挖体边坡产生滑坡失稳现象。
我国铁路部门在总结膨胀土地区修建铁路时，有“逢堑必滑，无堤不塌”的说法。
据估算，在八十年代以前，全世界每年因膨胀土造成的损失至少在50亿美元以上，中国每年因膨胀土造成的各类工程建筑物破坏的损失也在数亿元以上。
膨胀土对工程建设的危害往往具多发性、反复性和长期潜在性。
膨胀土对公路工程的危害主要体现在如下两个方面：1、路基问题由于膨胀土具有很高的粘聚性，当含水量较大时，一经施工机械搅动，将粘结成塑性很高的巨大团块，很难晾干。
随着水分的逐渐散失，土块的可塑性降低，由于粘聚性的继续作用，土块的力学强度逐步增大，从而使土块坚硬，难于击碎、压实。
因此，如果含水量高的膨胀土直接用作路基填料，将会增加施工难度，延长工期，并且质量难以保证。
膨胀土路基遇雨水浸泡后，土体膨胀，轻者表面出现厚10cm左右的蓬松层，重则在50-80cm深度范围内形成“橡皮泥”；若在干燥季节，随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1-2cm，裂缝深度可达30-50cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体膨胀湿软，从而丧失承载能力，且由于膨胀土具有极强的亲水性，土体愈干燥密实，其亲水性愈强，膨胀量愈大，当膨胀受到约束时，土体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时，路基出现严重的崩解，从而造成路基局部坍塌、隆起或裂缝。
归结起来，就是低强度和反复的胀缩变形危害路基的稳定和变形。
2、边坡问题在膨胀土地区，无论是路堑或路堤，极其普遍而严重的边坡变形，都是其它土质路基中所罕见的。
膨胀土地区的公路线上，由于大气物理风化作用和湿胀干缩效应，边坡土块崩解，土体抗剪强度衰减，而造成边坡的溜塌、滑坡等变形病害现象十分突出，而常常使路基的坚实性和稳定性遭受破坏，造成路基失稳，影响行车安全。
膨胀土边坡变形和破坏常常具有反复性和长期潜在性的特点。
膨胀土地区路基工程的稳定性，已成为当前公路工程地质中一个不可忽视的重要研究课题，结合实际工程，研究膨胀土的工程特性，进而提出相应的工程措施与施工控制标准具有重要的理论意义和工程应用价值。
膨胀土的工程性质的主要特性如下。
膨胀土的裂隙性多裂隙性是膨胀土的典型特征，多裂隙构成的裂隙结构体及软弱结构面产生了复杂的物理力学效应，大大降低了膨胀土的强度，导致膨胀土的工程地质性质恶化。
长期以来，膨胀土裂隙一直是人们的重点研究内容，但由于膨胀土裂隙演化的不确定性和随机性，其研究进展缓慢，定量化程度低。
膨胀土中普遍发育的各种形态裂隙，按其成因可分为两类，即原生裂隙和次生裂隙，而次生裂隙可分为：风化裂隙、减荷裂隙、斜坡裂隙和滑坡裂隙等。
原生裂隙具有隐蔽特征，多为闭合状的显微裂隙，需要借助光学显微镜或电子显微镜观察。
次生裂隙则具有张开状特征，多为宏观裂隙，肉眼下即可辨认。
次生裂隙一般又多由原生裂隙发育发展而成，所以，次生裂隙常具有继承性质。
膨胀土中的垂直裂隙，通常是由于构造应力与土的胀缩效应产生的张力应变形成，水平裂隙大多由沉积间断与胀缩效应所形成的水平应力差而产生。
裂隙面上黏土矿物颗粒具有高度定向性，常见有镜面擦痕，显蜡状光泽。
裂隙面大多有灰白色黏土，薄膜成条带，富水软化，使土的裂隙结构具有比较复杂的物理化学和力学特性，严重影响和制约着膨胀土的工程特性。
膨胀土中普遍存在2～3组以上的裂隙，形成各种各样的裂隙结构体。
一般而言，从裂隙组合的形状看，膨胀土中的裂隙在平面上都表现为不规则的网状多边形裂隙特征及裂隙分岔现象。
网格状多边形裂隙在膨胀土中分布最广，裂隙将膨胀土体切割成一定几何形态的块体，例如棱柱体、短柱体、鳞片状及块状等，可将土体层层分割，使膨胀土体具有不连续特征。
这类裂隙存在各种规模和间距，并且同等级的裂隙一般近似表现出等间距的形式。
实际上，自然地质环境中的膨胀土裂隙具有随机分形特征，大都由不同规模和间距的网状裂隙组成，形成一系列大小不一致的多边形块体，虽然看起来杂乱无章，但具有统计意义上的自相似性。
膨胀土的风化作用强烈，胀缩作用频繁，加剧了膨胀土裂隙的变形和发展，使土中原生裂隙逐渐显露张开，并不断加宽加深，由于地质作用的不均匀性，膨胀土裂隙经常产生分岔现象。
膨胀土裂隙的存在，破坏了膨胀土的均一性和连续性，导致膨胀土的抗剪强度产生各向异性特征，且易在浅层或局部形成应力集中分布区，产生一定深度的强度软弱带。
膨胀土的多裂隙结构，首先切割土体产生机械破碎，同时，在原先裂隙的基础上又发育了风化裂隙，这就加剧了土体的破碎与破坏程度，使膨胀土具备了物理风化与化学风化的天然破碎条件。
裂隙的发育为水的渗入与蒸发创造了良好通道，促进了水在土中的循环，一方面加剧了土体的干缩湿胀效应，引起土体的变形和破碎；另一方面，有限的淋溶进一步促使化学风化的进行，有利于土体中伊利石和蒙脱石的形成。
这种后期的化学风化作用在裂隙结构面上表现最为活泼，其主要标志是在膨胀土中的裂隙面上，普遍发育有灰白色次生蒙脱石黏土条带或薄膜，有的富集呈块。
显然，这使膨胀土的亲水性大大增强，常表现在裂隙面上灰白黏土的吸水性要比两侧土体高得很多，膨胀性与崩解性也同样增强，这对于土体的稳定性是十分不利的。
膨胀土中各种特定形态的裂隙，是在一定的成土过程和风化作用下形成的，产生裂隙的原因主要是由于膨胀土的胀缩特性，即吸水膨胀失水干缩，往复周期变化，导致膨胀土土体结构松散，形成许多不规则的裂隙。
裂隙的发育又为膨胀土表层的进一步风化创造条件，同时，裂隙又成为雨水进入土体的通道，含水量的波动变化反复胀缩，从而又导致裂隙的扩展。
另外，膨胀土的裂隙发育程度，除受膨胀土的物质组成和成土条件控制外，还与开挖土体的时间和气候条件密切相关，卸荷(或开挖)土体中的应力状态发生变化也产生裂隙，或促进裂隙的张开和发展。
膨胀土的胀缩性从土质学观点，膨胀土由于具有亲水性，只要与水相互作用，都具有增大其体积的能力，土体湿度也同时随之增加。
膨胀土吸水体积增大而产生膨胀，可使建筑在土基上的道路或其它建筑物产生隆起等变形破坏。
如果土体在吸水膨胀时受到外部约束的限制，阻止其膨胀，此时则在土中产生一种内应力，即为膨胀力或称膨胀压力。
与土体吸水膨胀相反，倘若土体失水，其体积随之减小而产生收缩，并伴随土中出现裂隙。
膨胀土体收缩同样可造成其土基的下沉及道路的开裂等变形破坏。
十分清楚，由于膨胀土－水体系中水介质的变化而引起土中内应力的改变，从而导致土体积的膨胀与收缩。
假如只有膨胀土的存在，而没有水介质参与相互作用，或土中含水量保持恒定，不发生水分的迁移变化时，所谓土的膨胀与收缩都将不可能显示。
有的即使在膨胀土－水体系中出现含水量增加的现象，如若土中产生的膨胀力不能突破外部荷载的阻抗，同样也不可能见到有土体积膨胀的现象发生。
然而，此时在土体内部确是积储了相当的膨胀潜势，一旦膨胀力突破外部阻抗或外部荷载在某种条件下被解除，土体则即刻显示其强烈的膨胀。
同样，在膨胀土－水体系中，如果含水量已经小到一定程度，即土体已处于比较干燥的状态，此时含水量即使再继续减小，其土体积的收缩也将是很微弱的，然而，一旦吸水则膨胀却十分惊人。
由此可见，膨胀土的膨胀与收缩变形的产生，实际上是土中水分的得与失而引起土体积的变化。
不过，膨胀土中水分的得失变化是一个相当复杂的物理－化学－力学效应作用的过程。
它除了取决于膨胀土本身的物质组成与微结构特征，同时，还与膨胀土所处环境条件有密切关系。
地表水与地下水的动态变化可引起土中水分的变化，气候(大气降雨、蒸发、温度)的变化可促使土中水分的迁移、变化，水的渗漏可导致土中水分增加，热力传导可促进土中水分散失，这些都将直接引起膨胀土胀缩变形的产生。
膨胀土的黏土矿物成分中含有较多的蒙脱石、伊利石和多水高岭石，这类矿物具有较强的与水结合的能力，吸水膨胀、失水收缩，并具膨胀－收缩－再膨胀的往复胀缩特性，特别是蒙脱石含量直接决定其膨胀性能的大小，因此，黏土矿物的组成、含量及排列结构是膨胀土产生膨胀的首要物质基础，极性分子或电解质液体的渗入是膨胀土产生膨胀的外部作用条件。
膨胀土的胀缩机理问题亦是黏土矿物与极性水组成的两相介质体系内部所发生的物理－化学－力学作用问题。
膨胀岩土的膨胀性能与其矿物成分、结构连结类型及强度、密实度等密切相关。
胶结连结有抑制膨胀的作用，胶结强度越高，越不利于膨胀的发生和发展。
结构的疏密程度也影响膨胀量的大小。
在力的作用下产生的扩容膨胀效应则在于扩容改变了膨胀岩土的结构连结和密实程度，从而使膨胀量发生变化。
