Ac<0.75属不活动粘土
（4）．按收缩指标分类
表：
膨胀土体积变化分类
缩限
线收缩
体积变化
<10
10-12
>12
>8
5-8
<5
严重
临界
不严重
（5）．以附加荷重3.2kPa（0.32kg/cm2）时的膨胀量分类，当膨胀量大于1.5%时，体积变化严重，当膨胀量为0.5-1.5%时，为临界状态，当膨胀量<0.5%时，体积变化不严重。
（6）．以胶体含量、塑性指数、缩限三个指标综合分类
表：
膨胀程度分类
胶体含量（%）（<0.001mm）
塑性指数（%）
缩限（%）
可能的体积变化（%）（从干燥到饱和，附加荷重0.07kg/cm2）
膨胀程度
>28
20-31
13-23
<15
>35
25-41
15-28
<18
<11
7-12
10-16
>15
>30
20-30
10-20
<10
很高
高
中等
低
（7）．我国《膨胀土地区建筑技术规范》（1985）规定，自由膨胀率大于40%可定为膨胀土，特殊情况下尚可根据蒙脱石含量占全量的比例确定，当蒙脱石含量大于7%时，也可判定为膨胀土，如下表。
表：
膨胀土级别
自由膨胀率（%）
蒙脱石含量（%）
膨胀土级别
>100
70-100
40-69
>25
15-25
7-14
强
中
低
（8）．模糊评判法：
针对膨胀土进行的土工实验中，测得的指标有液限、塑限、自由膨胀率、膨胀力、膨胀量等，如何利用这些指标进行合理地评判，还没有一个公认的、切实可行的方法。
目前判定膨胀土胀缩等级基本上是采用实测指标与条例规定的界限值进行对比的经验性方法，由于影响膨胀土胀缩的指标较多，按各个指标单独评定时，不仅存在着片面性，且经常在相互之间得出矛盾的结论。
黄卫等（1999）利用膨胀土的物理力学指标和胀缩特性指标，并结合模糊数学知识，提出了膨胀土胀缩等级评判的理论模型，该模型选用了液限、塑性指数、缩限、自由膨胀率、膨胀率、50kPa压力下的膨胀率、胀缩总率等7项指标，前三项由土的物理实验得出，可间接反映土的胀缩性能，称为间接指标，后四项由土的膨胀实验得出，直接与土的膨胀性能有关，称之为直接指标。
并根据分析与和试验结果建立了每个指标的权重。
作者认为在测试数据不足的情况下，该模糊评判模型仍能使用，文中具体规定了要满足以下两项要求之一。
（1）三项间接指标不能少于两项，且四项直接指标至少应取两项；
（2）未测间接指标时，直接指标至少取三项。
根据评判模型，编制了相应的计算机软件，通过已有实例的分析与工程实际的应用，检验和证明了该方法的可靠性。
3．击实膨胀土的循环膨胀特性
刘松玉等（1999）对江苏淮阴膨胀土干湿特性进行了研究。
（1）研究方法：
样品取自宁连一级公路淮阴北段褐黄色土与灰绿色土，前者为中偏弱膨胀土，后者为中偏强膨胀土.土样基本物理性质如下表：
土样名
液限
wl（%）
塑限wp（%）
塑性指数Ip（%）
自由膨胀率Fs（%）
缩限ws（%）
粒度≤2μ（%）
主要粘土矿物
击实特性
W0（%）
ρdmax
褐黄色土
49.6
22.3
27.3
56
10.6
24.4
伊利石
15.6
18.69
灰绿色土
61.8
32.5
29.3
69
12.5
41.7
伊利石-蒙脱石
18.0
17.06
对上述两种土，在小于最佳含水量w0的三个不同含水量处分别进行了击实制样，同一含水量平行制备两个试样，共计12个试样。
试样制备后，立即进行有侧限的无荷膨胀收缩试验，每个试验膨胀稳定后即进行收缩试验，对同一含水量两个试样按不同标准进行收缩试验，其一是收缩至缩限，另一个则收缩至制备含水量。
收缩达到控制标准后即进行膨胀试验，如此循环共进行了6级循环，历时160天。
（2）击实膨胀土的循环膨胀特性
A．膨胀随时间的关系
a．第Ⅰ级膨胀的膨胀率总大于第Ⅴ级的膨胀率；
b．第Ⅴ级膨胀稳定的时间大大低于第Ⅰ级膨胀稳定的时间，即随着循环膨胀的发展，膨胀至稳定的时间缩短，膨胀速率加快；
c．对相同或相近含水量处的两个试样，第Ⅰ级膨胀率的大小主要取决于原始含水量的大小，在低于最佳含水量1—2%处膨胀率最大，随着循环级数的增加，膨胀率大小主要与其收缩标准有关，即收缩至缩限后的膨胀变形总大于相应收缩至制备含水量的土样膨胀变形
d．第Ⅰ级膨胀变形，不同制备含水量土样的膨胀速率大致相同而第Ⅴ级膨胀变形时，收缩至缩限的土样膨胀速率总大于相应的收缩至制备含水量的土样膨胀速率。
B．膨胀变形随循环级数的变化规律：
a.无论是收缩至缩限还是收缩至制备含水量，随着循环级数的增加，试样高度总是增高，即随着多级循环的发展，绝对膨胀量总是增大的，因此膨胀土的胀缩变形并不是完全可逆的。
b.收缩至缩限试样膨胀量总是大于收缩至制备含水量试样膨胀量。
c.每级收缩试验完毕的最大线缩率随循环级数增加而下降。
两类土的绝对膨胀率δa和相对膨胀率δr（δa=100%*（hw-h0）/h0;δr=100%*（hw-hi）/hI;h0是试样的原始高度，hw是试样膨胀稳定后的高度；hi为第i级循环胀缩前试样的高度，i=1，2，...6）随循环级数的变化有如下规律：
a.相对膨胀率随循环级数增加而逐渐减小，且第Ⅱ、Ⅲ级膨胀的相对膨胀率减小量占主要部分。
b.第Ⅲ级膨胀后，膨胀变形量趋于稳定，相对膨胀量基本保持不变。
C．膨胀等级强的土样（灰绿色土），多级循环时膨胀变形仍然大于膨胀等级弱的土样（褐黄色土）。
d.两种土绝对膨胀率总是增大。
e.收缩至缩限后再膨胀的相对膨胀率和绝对膨胀率总大于收缩至制备含水量的相应值。
（3）．膨胀土循环膨胀特性的形成机理
膨胀土的膨胀是结合水溶剂膜楔入作用的结果，而结合水溶剂膜楔入作用与颗粒大小、排列、矿物成分、水溶液成分和外部环境有关。
对于膨胀土的循环膨胀试验来说，颗粒的矿物、水溶液成分和外部环境是不变的。
因此，只有颗粒大小及其排列是决定循环膨胀特性的主要因素。
实际上，干缩会引起粘性土颗粒的集聚和排列的变化，从而引起微观结构的改变，导致胀缩性能的变化。
在干湿循环进程中，粘粒之间在不可逆的范德华力作用下使粘粒集聚成较大集聚体，其结果是土中粘粒含量减小，比表面积减小，可塑性降低，同时颗粒定向性变差，这种变化在第Ⅱ级循环时最明显，随着循环干湿过程的进行，达到某种平衡状态，这时循环胀缩特性便趋于稳定。
上述微结构改变在其他物理力学性质指标上也得到证实。
由于干湿循环使颗粒集聚，比表面积减小，因而孔隙率增大，渗透性增强，表现在膨胀变形速度随循环级数增加而增加，土粒之间结构连结减弱，强度降低，随着循环膨胀，胀后含水量增大，且前二级增加最多，以后渐趋于稳定。
膨胀土地基建筑物实测变形表明：
膨胀变形量随着时间增长（干湿循环）而不断增大最终导致建筑物的破坏。
这也是许多建筑物、道路在建成几年后才严重破坏的原因。
4．南昆线膨胀岩（土）胀缩特性研究
韩会增等（1995）通过对南昆铁路经过地区红粘土与膨胀土对比研究，有如下认识：
（1）南宁至思林为红粘土（弱膨胀土），思林到百色为膨胀岩（土）。
膨胀岩PH值在8以上，蒙脱石大都在30%以上。
游离氧化物Fe2O3、SiO2、Al2O3三者之和在2%左右；而红粘土PH则不超过5.5，蒙脱石在10%左右，Fe2O3、SiO2、Al2O3三者之和在14.41-20.53%,是膨胀岩的3-4倍。
碱性环境是蒙脱石生成和富集的有利条件，蒙脱石含量越大，阳离子代换总量和比表面积较大，三种氧化物含量表明膨胀岩（土）有较大的活性。
（2）．物理性质：
膨胀岩（土）e为0.6-0.7之间，红粘土e在1以上，说明膨胀岩密度较大，由此而使天然含水量w比红粘土小；膨胀岩自由膨胀率平均为76.1%，为中-强膨胀土，后者为47.6%，属弱膨胀土，前者的Wl、Wp分别为47.05和20.23%,后者Wl、Wp分别为71.2、45.0%。
其原因是其一红粘土游离氧化物高，它对粘土颗粒起胶结作用，水很难使其分散需较多的水份才能使土达到液限，特别是Al2O3的水解，需较多的水分，导致红粘土的液限增大。
其二是膨胀岩中蒙脱石含量高，亲水性强，水分易进入土中，破坏土体联接，使土体易于搅动，少量水时即可达到液限。
膨胀土的膨胀势（胀限与缩限之差）为平均为28.5（42.8-14.53），红粘土平均为16.53（41.49-24.96）,可见两者胀限相差不大，而缩限差别较大。
（3）.胀缩机理及影响因素分析
A．荷载大小、岩体密度及结构的影响：
不管岩土密度如何，随上覆荷载增加，线膨胀量以指数形式减小；干密度越大，膨胀量越小；天然状态土体膨胀量最小。
B．不同介质条件对胀缩性的影响：
阳离子价数越高，浸泡的土压缩量越小，卸荷后的膨胀量也较小。
说明高价阳离子会增加土颗粒间的联接力，使土体结构强度增大，不易产生胀缩变形。
5．膨胀土裂隙结构的分形特征及其意义：
易顺明等（1999）依据分形理论，研究了膨胀土裂隙结构的分形特征，分析了膨胀土裂隙网络分维和裂隙面分维的力学效应。
结果表明：
1．膨胀土裂隙网络和裂隙形态特征具有很好的统计自相似性，膨胀土裂隙的空间分布及裂隙动态深化特征，具有很好的分形性质，其分维值表征了膨胀土裂隙形成扩展性质；分维值高，说明膨胀土风化作用强烈，裂隙愈发育，其形成深化处于高级阶段工程性质降低。
2．膨胀土裂隙形态的起伏特征，可用分维进行定量描述，其分维值具有明显的各向异性。
3．分维可以很好地表示膨胀土裂隙的力学效应特征，同膨胀土的抗剪强度指标有很好的相关性。
6．膨胀土吸力特性的研究：
（1）膨胀土的吸力特性：
分析膨胀土胀缩性的关系表明：
膨胀土胀缩的基本原因在于土粒与水的相互作用，土中结合水膜厚度的变化引起土粒间联结力的减弱或增强，因而引起土体积的膨胀或缩小，用土体吸力来分析，可认为在非饱和状态下的膨胀土具有具有吸水膨胀势，吸力对土的体积起约束作用，膨胀力使土体有增大体积的趋势。
土中水分不变的情况下，吸力和膨胀力处于一种平衡状态。
当土体环境水分改变时，随含水量的增加土体中的吸力减小，膨胀力增大，体积膨胀，膨胀势减小。
反之，则呈相反变化。
非饱和土由构成土体骨架的固体颗粒、充填于空隙的水分和空气三相组成。
当非饱和土和水相互作用时，土即表现一种和水的亲和性，水自动进入土体中，土靠颗粒表面的吸附和毛细管作用对水分的吸持，相当于有一“吸力”的作用。
吸力可分为基质吸力和溶质吸力两种。
前者由土颗粒表面的吸附力和土体中的毛细管力组成。
是影响土工程性质的主要因素；后者是由于土中溶液的离子浓度和外界水的离子浓度的差异而产生的渗透压力，取决于土颗粒制约离子运动的能力以及水中盐离子的类型和浓度，现有研究表明：
一般土类溶质吸力在量值上和对土的工程性质的影响均小于基质吸力，所以从工程意义上考虑土的吸力仅指基质吸力。
影响土的吸力因素很多，主要有土颗粒的矿物组成、颗粒的排列形式、含水状态、应力历史和上覆压力等。
在某种特定的条件下，吸力是含水量的唯一函数。
这种含水量和吸力之间的相关性是非饱和土的基本特性。
刘国楠等（1994）采用压力板吸力测定仪测定人工制备土样的吸力-水分特征曲线。
具体试验方法是：
风干土样加蒸馏水调成含水量大于液限土膏。
在饱和器中静止48小时，将土膏填入放在饱和的压力板之上的环刀内，然后压力罐内逐级加气压，每级压力下土样达到排水平衡后，量测排出的水量，反算试样的含水量，求出土样在脱水过程中的水分-吸力特征曲线。
由于试验过程中试样处于环刀中随吸力的增大而脱水，并随之体积也发生收缩，所以试验结果代表土样在自由胀缩条件下脱水过程的吸力-水分特征曲线。
试验结果表明：
a.吸力-水分特征曲线的表达形式：
可用下式描述：
Su=Awλ式中Su为吸力，单位为100kPa;A、λ为特定系数。
分别为吸力系数和吸力指数；w为土的含水量，按%计算。
该式也可写成：
log（Su）=logA+λlogw。
b.土的吸力零点：
在土样饱和的情况下，土中由于毛细管部分引起的吸力为0，但颗粒对水亲和力并不一定为0，这种现象可从膨胀土在饱和的情况下仍有吸水膨胀势得到证实。
因而上述表达式中吸力只有渐近零点，而无确定的零点。
c.吸力系数A和土性指标的关系：
各种土的吸力指数变化不大，说明吸力和含水量关系曲线的形状基本一致。
吸力系数A代表土的含水量为100%时的吸力值，不同的土有不同的值，A越小，则膨胀性越弱。
将A和各种土的Ip以及自由膨胀率Vf作相关分析，可得到以下两个关系式：
logA=-2.664+0.0205Ip
logA=-2.38+0.00374Vf
（2）膨胀土边坡的现场吸力量测
与一般岩土边坡失稳不同的是膨胀土滑坡具有浅层性、多发性和重复性，其边坡的破坏机理目前尚不甚明确，但其本质因素仍然是由于强度衰减引起的，其强度衰减主要是由于膨胀土的裂隙性、胀缩性和超固结性，这“三性”是强度变化的内因，而最根据的因素是膨胀土通常处于非饱和状态。
土中吸力能综合反映土中水的势能、水-土颗粒间相互作用以及土-水结合面上的能量交换等。
同时土中吸力作为一个独立的应力变量，具有一定的物理意义与可测性。
吸力的量测具有相当的难度。
目前，吸力的室内量测主要有湿度计、压力板（膜）仪、张力计（压力计）、滤纸法等；现场测试多采用热传导探头、张力计等。
热传导探头具有灵敏度高、耐久性好等特点，但受环境影响较大，埋设要求高，不易测准等。
张力计读数直观，测读较准确，但受测压范围所限，一般只限于哌力较小的土类。
滤纸法从原理上讲适应于任何环境、任何吸力范围的土层，但实际操作复杂，精度要求较高。
相对而言，土中吸力现场量测更复杂和更重要。
龚壁卫等（1999）在湖北省枣阳市选定一处工程地质条件与总干渠类似的渠道边坡，开展了室内及现场试验研究工作。
现场测试表明：
A.张力计读数直观，性能基本稳定，操作比较简单，能用于吸力较低的现场测量。
但目前仍需要解决张力计长期观测中的失效问题。
这方面有许多方法值得考虑，如研制循环排气装置或以其他液体替代水，将室内试验中的“轴平移技术”原理用于张力计等。
B.与张力计相比，热传导探头还需解决探头的稳定性问题。
此外，探头的率定也需从多种角度进行，即需考虑不同土质、不同密度等土层条件下的测量问题。
C.膨胀土的基质吸力沿浓度呈指数函数分布，且边坡中存在一个吸力“临界深度”，在此深度以上，基质受土质、气候、温度等环境因素影响较大；在此深度以下和地下水位以上，吸力一般较小但不为0，比较挖方和填方边坡观测的成果可知填方边坡的基质吸力比相同深度挖方边坡的吸力大1-2倍，这主要是填方边坡的密度、含水量较低。
根据实测吸力与含水量关系，绘制的土-水特征曲线表明：
填方边坡2m范围内实测吸力剖面吸力-水、吸力-饱和度关系曲线显示，吸力与含水量、饱和度呈指数函数关系，吸力对含水量的变化较为敏感，且含水量低于某一特征值后，吸力将趋近于一个极大值。
7．膨胀土某些力学行为及影响因素：
谭罗荣等（1994）探讨了膨胀土膨胀力的变化规律及其影响因素，并有如下认识：
（1）．干密度对膨胀压力的影响：
两者呈指数关系，随干密度增加，膨胀压力呈指数增加。
对于所研究的饱和膨胀土，膨胀压力与干重度由下式描述：
（2）．膨胀土的膨胀压力受试样饱和程度Sr的影响明显。
饱和度较低且干重度较大时，它引起的附加膨胀力可以超过饱和土膨胀压力的一倍以上。
（3）．膨胀压力受土中膨胀性矿物（蒙脱石或蒙脱石-伊利石混层矿物）含量的影响，它们之间有近似线性关系。
（4）．水介质中电解质对膨胀力的影响：
作者以2NNaCl溶液调制土样，击实后作膨胀试验，结果表明膨胀土所处的水质环境发生变化的话，由于电解质浓度的变化也会对其胀缩特性产生影响。
8、膨胀粘土天然总水平应力的原位量测：
早先土压盒是放在膨胀土和挡土墙之间的界面上，来量测它们间发生的压力，但很少尝试把压力量测元件放入不挠动土中来量测由季节性变化造成的天然侧压力的长期变化。
量测元件的放入必然引起某种挠动，不能确信压力将恢复到它们的天然值。
南非科学家（1992）在研究南非Leeuhof湖积粘土原位水平应力中，作了一些探索性的工作。
研究中决定在膨胀土断面的季节性膨胀和收缩区内安装压力盒，使用的技术使挠动影响降低到最小程度，并预料高膨胀土中量测的压力在开始安装阶段以后应当恢复到它们的天然值。
选择的土压力盒是BRS压力盒，其刚度比周围土体大得多，试验工点在南非Leeuhof地区的Vereeniging土。
安装方法如下：
200mm螺旋钻孔被钻到线振压力盒中心所计划的位置500mm以上处，钻孔中的土序放在密封的塑料包内。
专门制造了切土工具，在土中作一长方形孔，长方形孔的水平断面正好和压力盒的尺寸一样，长方形孔底部的最后形成是用一半园形切土器完成的，其直径等于压力盒的直径，用一相同形状的实心半园盘慢慢地夯实，于是产生了半园面，以保证压力盒不放置在松土碎屑上。
一升Epidefmix365环氧树脂通过一根管子压入到长方形孔中，其数量填充至压力盒顶面大约50mm水平面处。
压力盒被放在管孔下挤出了环氧树脂，使用测杆和一个和压力盒上面相适应的弧形工具把压力盒推入与长方形孔的底部接触。
每一个压力盒的正确位置用一钢卷尺确认。
安装的压力盒放置一个晚上，让E环氧树脂固化。
第二天把取自螺旋孔中的土按正确的次序填入孔中，并夯实到尽可能接近于它的原始密度。
地面以下1-4m的不同深度处安装了9个压力盒。
在压力盒埋置前立即取到每个压力计的读数，埋置后立即按有规律的时间间隔检查读数。
正如预料的那样，初读数表示0或很低的压力。
压力按周期性变化稳定地增加。
侧向土压力量测位于空旷的草原地带不同深度土层之中，结果指出膨胀粘土中的天然水平压力可能等于土体沿现存裂隙引起被动破坏所需的压力。
深度为1m在整个三年半时间里侧压力随季节变化是显而易见的。
最大压力与磨擦角23°计算的被动压力的抗力相吻合。
2m深度处的趋势不清晰，但在最先的二年里变化与降雨量有关。
更深的断面与降雨相比更受地下水运动的影响。
有几
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