1.膨胀土
在上古传说中，鲧为了治理洪水，盗窃天帝的“息壤”，被发现而处死。其尸体三年不腐烂，孕育出了大禹。大禹用“息壤”堵塞洪水，疏通河流，功绩显著。于是天帝便赐予禹治国安邦之法，由禹做王，监察百姓，华夏文明就此开始。

大禹治水所用的“息壤”，指的就是一种遇水后可以膨胀、生长的土壤。而这种土壤在现实中也真实存在，叫做“膨胀土”。不过比起治水的“妙用”，提到它，工程人员总是感到头疼。

膨胀土是一种特殊土，在世界范围内广泛分布。在我国的广西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山东等20多个省份均有分布。国际上有关膨胀土的定义，比较一致的认识是，膨胀土是一种矿物成分特殊，对湿度状态反应敏感，遇水膨胀变形、失水收缩开裂，且产生较大膨胀压力的黏性土。我国《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001中对膨胀性岩土的规定如下：含有大量亲水矿物，湿度变化时有较大体积变化，变形受约束时产生较大内应力的岩土。它被称作“工程癌症”，每年会造成大量工程地质问题。

2.膨胀土对工程的影响 

（1）裂缝

天然情况下膨胀土裂隙分布大都呈混乱新裂隙网络，为了综合反映裂隙的分布特征和影响，通常采用裂隙率作为裂隙度量分布指标。裂隙率可以定义为单位面积上裂隙面积，或者单位面积上列席长度，或单位面积上的分块平均面积，以及单位面积上的分块个数等。

①成因：膨胀土在大量吸水后体积膨胀，而在释水后体积又大幅度收缩，这种反复胀缩活动使地表形成地裂缝而造成的灾害。缝宽一般约不超过10cm，深度一般在3cm左右。地裂缝形态多呈上宽下窄的“V”字形。伴随膨胀土的反复胀缩变形，地裂缝时闭时张，时大时小。在地裂缝活动的同时，常产生一定的侧向压力，因此引起局部地面隆起或下沉。

②影响因素：膨胀土的裂隙性、地下水含量、路基填土周围含水率以及温度变化等。

（2）路基下沉

①成因：雨水或地面径流沿裂缝下渗，使膨胀土路基受水浸膨胀软化后，发生崩解或强度衰减，在车载作用下路床翻浆冒泥，路基下沉，并促使混凝土路面版错台、断裂。在上部路面、路基自重与汽车何在的作用下，路堤易产生不均匀下沉，如伴随有软化挤出则可产生很大的沉陷量，不均匀下沉导致路面的平整度下降，严重时可使路面变形破坏，甚至屡修屡坏。

②影响因素：路基填土含水率、行车荷载、膨胀土的崩解性等。

（3）翻浆冒泥

①成因：路基顶部受外营力（气候、温度等）作用，多次膨胀变弱，再经水浸泡溶胀，强度骤减，受力后形成水囊，使道床下沉挤入土中泥浆上翻冒出引起轨道、路面变形。雨季路面渗水，土基受水浸并软化，在行车荷载作用下，形成泥浆，挤入粒料基层，并沿路面裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。

②影响因素：膨胀土胀缩性、行车荷载、路基内外温差、路基含水量等。

（4）剥落、冲蚀、泥流

①成因：主要因为公路路堑边坡地段风化，使土块破碎成细粒状、鳞片状剥落，在降雨、风或地表径流作用下冲蚀坡面，特别在雨季，坡面风化松散土与坡脚剥落堆积物易形成泥流，甚至边坡垮塌，常造成边沟或涵洞堵塞，严重时可冲毁路基、淹没路面。

②影响因素：降雨、边坡防护不充分、路基填土成分等。

3.聚垚土体水稳定法技术处理膨胀土

黏土中黏粒表面带有大量的负电荷，在静电引力的作用下，孔隙水溶液中的阳离子会被吸引到土粒表面，黏土矿物颗粒的表面与被吸附的水化阳离子层称为双电层。双电层内的离子对水分子有吸附能力，水分子被吸附在矿物颗粒表面，形成结合水膜。

中科聚垚环保自有核心技术--聚垚土体水稳定法技术采用“聚垚”牌土壤固化外加剂（离子型）通过离子交换作用，改善了土体表面的电荷性质，使土体结构中的吸附水不可逆地游离出土壤颗粒，从而使土壤颗粒从“亲水性”变为“憎水性”。改性后的土体经过碾压后，土体中的水分被排出，土体的孔隙率和含水率减小，土体的性能指标得到有效提高，同时土体的水稳定性和耐久性得到有效改善。这种化学反应是永久性的、不可逆的，经改性后的土壤不会出现二次“泥化现象”。

此外，“聚垚”牌土壤固化外加剂能够破坏土壤中的毛细管结构，减少土壤颗粒间的微小孔隙，使土壤颗粒团聚，提高土壤的抗渗抗冻性能。经相关环保部门及室内试验验证，“聚垚”牌土壤固化外加剂是无毒无公害无污染的环保产品，价格低，改性效果好，能取得很好的经济效益和社会效益，是一种很有应用前景的新型固化材料。

膨胀土处理案例

南水北调中线工程总干渠潞王坟段

南水北调中线工程的南阳段

南水北调中线工程的安阳段