膨脹土場地的工程地質特徵
1. 膨脹土處理技術
膨脹土是一類結構性不穩定的高塑性粘土，也是典型的非飽和土，它在世界范圍內分布極廣，迄今發現存在膨脹土的國家達40多個。我國是膨脹土分布最廣的國家之一，先後有20多個省、市和自治區發現有膨脹土，總面積在10×104 km2以上，成因以殘積或坡積為主。
膨脹土的典型特徵是具有裂隙性、膨脹性和超固結性，對氣候變化特別敏感。它們對其強度都有強烈的衰減影響，使得膨脹土的工程性能極差，病害十分嚴重。
膨脹土的災害防治處理，按工程對象劃分，可劃分成建築物地基的變形、邊坡穩定性、堤壩建築和硐室穩定性問題。引起膨脹土災害的內因主要為親水性礦物和以SiO2、Al2O3、Fe2O3為主的化學成分、粘粒含量、孔隙比、含水量及其微結構和結構強度；外因是氣候條件，如降雨及蒸發、作用壓力、地形地貌及綠化、日照和室溫。其中膨脹土的水分轉移與含水量變化是誘發其危害的關鍵因素，對其地基處理主要控制其脹縮性。
膨脹土地基的處理，應從上部結構與地基基礎兩方面著手，設計中除著重抓住控制膨脹土脹縮性這一主要矛盾，選擇合理的地基處理方法外，還需考慮上部結構的措施，加強構築物的整體性與抗變形能力。基於上述考慮，膨脹土地基處理的基本原則如下：
1）在膨脹土地基設計及處理時，首先應考慮場地地形的復雜程度及其對工程的影響，根據地形地貌條件可將場地分為平坦場地與斜坡場地兩種。針對前者，膨脹土地基按變形控制設計，並考慮氣候條件；後者除按變形控制設計外，還需驗算地基的穩定性，防止外部水分侵入與水平變形給邊坡帶來的嚴重危害，結合排水系統、坡面防護和設置支擋結構物綜合防治。
2）按照建築物對地基不均勻脹縮變形的適應能力和使用要求進行分類並區別對待，膨脹土地基處理應根據不同類型採取相應措施，使可能發生的變形量控制到容許變形值范圍內。同一建築物不宜跨越不同的地貌單元、土層和工程地質分區，力求規劃簡單，不要局部突出或拐彎過多。必要時，應設置沉降縫斷開。
3）根據場地膨脹土的特性與脹縮等級、當地材料、工程類型與施工條件，並結合膨脹土埋深、厚度、大氣影響、上部荷載等因素，迴避或減緩膨脹土的不良特性、保持膨脹土工程特性的相對穩定性、改良膨脹土的本身性質以克服其濕熱敏感性，以及改變基礎形式與埋深，以提高地基的適應性，可選用有針對性的單一或綜合方法處理膨脹土地基。
目前國內外有關膨脹土地基處理的方法較多，加固技術也在逐漸發展，下面介紹膨脹土地基的幾種常用處理方法。
1.濕度控製法
濕度控製法是通過控制膨脹土含水量的變化，保持地基中的水分不受蒸發及降雨入滲的影響，從而抑制地基的脹縮變形。目前比較成功的保濕方法有：預浸水法、暗溝保濕法、帷幕保濕法和全封閉法。
（1）預浸水法
預浸水法是在施工前用人工方法增加土的含水量，使膨脹土層全部或部分膨脹，並維持高含水量，從而消除或減少膨脹變形量。
預浸水法只有在基底壓力不大且能保持地基土現有含水量的少數建築物施工時可以採用，如蓄水池、冷卻塔等。其最常用的施工方法是在場地上挖一系列80cm深的明溝，設置幾排調整含水量的豎井，溝底鋪25cm厚的熟石灰，再填滿石子，使溝內充水約1個月，直到周圍的土都已濕潤為止。
（2）暗溝保濕法
暗溝保濕法的原理與預浸水法相近，主要是利用膨脹土的脹縮性與含水量密切相關的原理，讓膨脹土地基充分浸水至膨脹穩定含水量，並保證該含水量不發生變化，則地基既不會產生膨脹變形，也不會產生收縮變形，從而保證建築物不因地基脹縮變形而引起破壞。保濕暗溝適用於有經常水源的3層以下房屋的處理，對無經常水源的房屋、強膨脹土地基和長期乾旱地區不得採用。
暗溝保濕法的具體做法：施工前預先在基槽中浸水，使地基在整個過程中不產生脹縮變形，建築施工結束後在地基兩側修建干砌磚石暗溝或接頭不密封的水泥管保濕暗溝，土溝底用0.5％的坡度，干砌磚暗溝溝底用1∶3水泥砂漿抹平，溝外側用砂填實，溝頂鋪砂25cm，上部回填素土，應分層夯實，定期向暗溝內供水。由於暗溝中的水向地基土滲透，故建築物使用過程中地基不產生膨脹變形。
（3）帷幕保濕法
帷幕保濕法是在建築物兩側設置用不透水材料做成的帷幕，用來截斷地基中水分向外轉移或地基外的水分進入，保證地基中水分的相對穩定，防止地基土脹縮變形。帷幕形式有砂帷幕、填砂的塑料薄膜帷幕、填土的塑料薄膜帷幕、瀝青油氈帷幕以及塑料薄膜灰土帷幕等。
帷幕埋深由建築場地條件和當地大氣影響急劇層深度來確定，根據地基土層水分變化情況，在房屋四周分別採取不同帷幕深度，以截斷側向土層水分的轉移，帷幕配合1.5m寬散水進行地基處理，效果明顯，尤其當膨脹土地基上部覆蓋層為卵石、砂質土等透水層時，採用該法防止側向滲水進入地基，效果良好。帷幕保濕法既可用於新建房屋，也可用於已損壞房屋的處理，前者通常情況下是在建房的同時建造帷幕。
建造帷幕時，帷幕深度應不小於基礎的最小埋深；不透水材料可用油氈，但一般應選用較厚的聚乙烯薄膜，一般宜用兩層，鋪設時台階部分不應少於10cm，並採用熱合處理；隔水宜採用2∶8或3∶7灰土回填，在塑料薄膜失效時，灰土仍可起防水作用，散水寬度一般不小於1.5m，但必須覆蓋帷幕，做法嚴格遵守規范規定。
（4）全封閉法
全封閉法一般在膨脹土路堤中應用，也稱為包蓋法或包邊路堤，主要在膨脹土廣泛分布的地區，出於經濟上的考慮和受填料條件所限，不得不採用弱膨脹土和中膨脹土填築路堤時，可直接用接近最佳含水量的中、弱膨脹土填築路堤堤心部位，用普通粘土或改性土作為路堤兩邊邊坡與基底及頂面的封層，從而形成包心填方，讓膨脹土永久地封存在非膨脹土之中，避免膨脹土與外界大氣直接接觸，保持膨脹土濕度，使其失去脹縮性，從而成為良好的路基填料。在通常情況下，全封閉法僅適用於非浸水路堤。
為了能確保封閉效果，有效地限制堤內膨脹土濕度變化，封層應有相當的厚度。在用膨脹土填築路基時，每一層鋪設厚度宜控制在30cm以內，先用普通粘土填包邊層，之後再填築膨脹土夾心層，包邊層和夾心層可同時碾壓，壓實後必須形成人字形路拱，並平整坡面。封頂層可用普通粘土填築，厚度一般不應小於1.5m，表面用碾壓機碾壓平整。邊坡包邊寬度不小於2.0m，並按設計要求做好梯形路拱，每一段路堤按標准施工完畢後，人工刷好邊坡，並拍打密實、平整，施工應選在非雨水季節。
2.土質改良法
土質改良法顧名思義就是在膨脹土中摻入其他材料，使其物理、力學特性得到改善，克服其不良的濕熱敏感性，從而能滿足工程的使用性能。目前對土質改良法子類歸屬尚不規范，不同部門、不同行業與工程手冊等還沒有統一。從膨脹土的土質改良法實質出發，按其加固機理不同而區比較合適。為此，將膨脹土的土質改良法劃分為物理改良法、化學改良法與綜合改良法。
（1）物理改良法
物理改良法是在膨脹土中添加其他非膨脹性固體材料，通過改變膨脹土原有的土顆粒組成及級配，從而減弱膨脹土的脹縮能力，達到改善其工程性質的目的。廠家的摻和料有風積土、砂礫石、粉煤灰與礦渣等。
物理改良法並沒有改變膨脹土的本性，主要適用於弱膨脹土的改良。採用該法處理膨脹土，需摻和較高的添加材料，實際選用時，需慎重考慮。
（2）化學改良法
化學改良法是利用在膨脹土中加入某種其他物質，並添加材料使加入物質與膨脹土中的粘土顆粒發生某種化學反應或物質交換過程，以達到降低膨脹土膨脹潛勢、增加強度和提高水穩定性的目的。該種處理方法的最大優點在於能從本質上改善膨脹土的不良工程性質，理論上可以根本消除膨脹土的脹縮性，是國內外膨脹土工程處理技術中的熱點領域，應用廣泛。
當前，應用化學加固膨脹土的添加材料種類較多，按形態既有固體添加劑、也有液體添加劑，按其化學成分劃分還有無機添加劑和有機添加劑等。
（3）綜合改良法
綜合改良法是利用物理改良與化學改良加固機理，既改變膨脹土的物質組成結構，又改變其物理力學性質，集化學改良土水穩定性較好和較大的凝聚力及物理改良材料有較高內摩擦角和無脹縮性的優點，達到強化膨脹土的土質改良效果。由於該法充分利用了一些固體廢棄物與價格低廉的材料，如粉煤灰、礦渣與砂礫石等，有利於環保，且改良質量良好，得到了工程界的普遍重視。當前在膨脹土工程建設中應用較多的有二灰土、石灰砂礫料與礦渣復合料等。
需要說明的是，在膨脹土的各種土質改良法中，均普遍存在著如何能達到添加劑均勻有效地改良膨脹土的施工問題，以及如何科學合理地確定質量控制指標與快速准確地進行摻入料計量問題。因此，除需繼續研究各種改良新方法外，加強其施工工藝的研究也十分必要。
此外，還可採用換填法、壓實控製法、樁基等方法進行膨脹土的處理，其設計和施工方法可參考相關規范。
2. 膨脹土的工程特性及處理方法有哪些
膨脹土的這種遇水膨脹、失水收縮開裂且反復變形的特殊工程性質，給工程帶了較大的危害，准確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就能夠知道地基將會產生怎樣的變形，從而採取相應的地基處理措施。膨脹土地基常用的處理方法有5個：(1)換土可採用非膨脹性材料或灰土，換土厚度可通過變形計算確定。平坦場地上I、II級膨脹土的地基處理，宜採用砂、碎石墊層，墊層厚度≥300 mm，墊層寬度應大於基底寬度，兩側宜採用與墊層相同的材料回填，並做好防水處理。換土法能夠得到比其他處理方法更大的地基承載力，從根本上改變地基土的性質，工期也比較短。
(2)改良土質
在膨脹土中添加石灰、水泥等非膨脹材料或添加化學劑使膨脹土失去膨脹性的材料。在膨脹土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨脹土的膨脹性；同時，有機和無機的化學劑也已經在膨脹土改良中得到應用，可以降低膨脹土的塑性指數和膨脹潛勢。
(3)採用樁基
膨脹土層較厚時，應採用樁基，樁尖支承在非膨脹土層上，或支承在大氣影響層以下的穩定層上。
(4)預濕膨脹
施工前使土加水變濕而膨脹，並在土中維持高含水率，則土將基本上保持體積不變，因而不會導致結構破壞。
(5)隔水法根據膨脹土的特性，土體的含水率的變化是膨脹土產生危害的根本條件，採用綜合措施切斷基底下外界滲水條件，就可以保證地基的穩定性。各種處理措施，有時單獨採用，有時需綜合採用。
3. 國膨脹土的概念及其初步判別
在膨脹土地區工作時，首先遇到的是膨脹土的判別問題，而判別問題的正確解決是取決於膨脹土的概念，含糊不清的概念，不僅不能正確地反映客觀實際，而且在實踐中還會帶來混亂。現在我們來考慮一下膨脹土的概念及其初步的判別。
膨脹土的概念
土在吸水時，體積增大的現象稱為膨脹，在失水時，體積減小的現象稱為收縮。膨脹與收縮有著密切的關系，它們都是由於水的作用而發生的，但膨脹是由於結合水的作用，而收縮結合水的作用外，在含水量高時，還有自由水的影響，因此，只有土中不存在自由水的情況下，膨脹和收縮才有可逆的關系，成為真正的統一體的兩個方面。
由於土的干濕，土體積變化所產生的內力，在膨脹時稱為膨脹力，在收縮時稱為收縮力，膨脹力可以測出，收縮力測起來很困難。這些力的大小主要決定於土的物質成分、組織結構，以及土與水的接觸條件和水的成分。這些力大到一定程度時，都可導致建築物的破壞，只有能促成建築物破壞的那種膨脹性土，我們才稱它為膨脹土。某種土雖然也有膨脹、收縮特徵，但其值甚小，尚不足以影響建築物的安全和正常使用，我們不稱它為膨脹土，而說它是具有膨脹特徵的非膨脹土。這樣的劃分是有重大意義的。是膨脹土就要作為特殊土對待，非膨脹土就作為一般土處理。膨脹土一詞實質是一個工程上的概念。既然這個工程概念是有意義的，就要進一步地把它明確起來，也就是說，膨脹土的內容和特徵究竟是什麼？這些內容和特徵是怎麼產生的？從原則上說，稱膨脹土的要點有兩條，第一，土要有脹縮特徵，這是理論的要求；第二，土的脹縮能力能促使建築物的破壞，這是實際的需要，第一比較簡單，土的脹縮特徵可以通過各種方法去測定；第二比較復雜，因為存在著土與建築物相互作用的問題。這方面要作進一步的分析，從工程地質觀點上看，研究任何土類，都是為建築工程服務的，因此，研究建築物的實踐經驗和破壞情況，是研究膨脹土的開始，也是研究膨脹土的歸宿。建築經驗和破壞事故的調查，會給我們大量的感性認識和實際材料，從建築結構上看，總結出膨脹土地區建築物的破壞特性，作為間接判別膨脹土的方法是有效的。今後在可能的條件下仍可這樣做，但影響建築物好壞的因素很多，用結構反算的方法來確定地基土的力學性質是很困難的，尤其是反復變形的膨脹土更是難上加難。因此，建築物的好壞只能作為一種宏觀現象，作為入門的向導，一進門就要抓住在建築物作用下的土的性質，也就是抓住膨脹土的基本性質及其形成條件，直接加以測定和研究，並以此來建立膨脹土的標志，以後再以建築物的實踐來檢驗這個標志，如此循環，一次比一次更接近實際。
膨脹土的初步判別
就目前情況來看，我國有條件對膨脹土作出初步的判別標志，所謂有條件，就是在我國某些地區，由於地基土的脹縮造成建築物破壞的現象比較明顯，也就是說有大量的宏觀資料作為向導。同時，近幾年來，我們為了認識膨脹土、制服膨脹土，對這樣的地基土做了大量的試驗研究，特別是工作量大的野外浸水載荷試驗，現在可以用成套的膨脹性數據來證明膨脹土的客觀存在，這種存在也逐步得到大家的公認。既然有可以測定的，也就是說它不是概念的，而是可以捉摸的，並為大家所公認的膨脹土的存在，那麼我們就可以以此為基礎來研究現存膨脹土的形成條件和一系列特徵，特別是脹縮特徵，來建立初步的判別標志。因為它符合在一定條件下所產生的物理化學現象，在遇到相同條件時，可以重復和再現的原理。
到目前為止，有關膨脹土特徵的資料是齊全的，也就是同時具備建築物破壞資料，建築物變形觀測資料，室內土的物理力學性質和脹縮特徵資料，以及野外浸水載荷試驗資料。具備這樣齊全的資料的地點，計有邯鄲、平頂山、合肥、荊門、成都、雞街、寧明等地。資料比較齊全，也就是具備前三項特徵資料的，計有蒙自、貴陽、鄖縣等地；至於既有建築物破壞資料，又有土的室內試驗資料的地點，那就更多，總結和概括了這些資料之後，我們認為膨脹土應該具備以下幾個方面的特徵，作為初步的判別標志：
1）顏色、色調復雜，一般以灰白灰綠或黃褐或紅褐色為主，且常成雜色花斑。
2）產狀、天然露頭無高陡坎出現，且常成風化剝落的緩坡。
3）結構、裂隙眾多，裂隙面呈油脂光澤，裂隙面兩壁常是灰白、灰綠等色。
4）岩性，手摸有滑膩感，常含有鈣質結核或鐵錳結核，有時富集成層。
5）塑性指數，一般在18%以上。
6）孔隙比，一般低於1.1。
7）液限，一般在40%以上。
8）自由膨脹率，一般在40%以上。
由於我國膨脹土分布非常廣泛，所處的地質地理條件也很復雜，具有鮮明的區域性，且膨脹土一詞是土力學和工程地質學上的一個概念，所以在概括膨脹土的一般特徵時，必然要舍棄若乾地質因素和地方特點，如宏觀的成因和微觀的粘土礦物等。因此，以上的歸納只能提供初步的判別，當回到實踐中解決具體問題時，還要結合地質地理因素和地方特點，加深對它的認識，才能把握它的規律，才能符合實際。
（本文原載：《中國第四紀研究通訊》，中國第四紀研究委員會，1982年2月，17～19頁）
4. 膨脹土的判別與分類是什麼求答案
在膨脹土地區進行工程建設，首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土，並准確判斷膨脹土膨脹勢的強弱和工程性質的特點，然後才能在工程設計和施工中做到有的放矢，採取切實有效的方法進行處理。以往的工程建設經驗（包括水利、公路、鐵路等）已經證明：膨脹土並不可怕，可怕的是對膨脹土判斷失誤，沒有進行正確的處理而導致工程病害的發生。 對於膨脹土的判別與分類，近些年來國內外做了大量的研究工作，基於不同目的採用不同的判別和分類方法。如：通過膨脹性礦物（蒙脫石及蒙脫石和伊利石、高嶺石的混層礦物）的含量、膨脹土的液限和塑性指數、自由膨脹率等等。雖然膨脹土的判別方法國內外尚未有統一標准
，但比較廣泛採用的是現場定性和室內簡易定量指標相結合的方法，即根據工程地質特徵及土的自由膨脹率指標綜合判定： 第一，裂隙發育，常有光滑面與擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土，在自然條件下呈硬塑狀態； 第二，多出露於二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣，地形平緩，無明顯自然陡坎； 第三，常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發生坍塌等； 第四，建築物裂隙隨氣候變化而張開或閉合； 第五，自由膨脹率大於或等於40%.具備這些條件的土可判定為膨脹土，然後再對其進行粘土礦物、基本指標、力學強度等全面研究。
5. 工程地質知識：膨脹土的特徵有哪些
脹縮性、崩解性、多裂隙性、超固結性、強度衰減性、風化特性
6. 膨脹土的工程特徵有哪些
膨脹土的主要工程特徵表現是遇水迅速膨脹、乾旱劇烈收縮，埋藏較淺的越是敏感，無所謂固結。是不良的、極有害的地基土層。而且難於處理，難於改良，難於控制。
7. 膨脹土危險性評價
一、影響脹縮性能的因素
（一）岩性
膨脹土具脹縮特性，首先是因為其岩性所決定的。上面對本區的膨脹土特性已作過敘述。現將其物理力學指標列表於下（表17-2）。
表17-2南陽市膨脹土物理力學指標
引自河南第三水文地質工程地質隊，南陽市城市地質系列圖說明書。
（二）含水量
土體的含水量決定吸水量的大小，在膨脹范圍內，膨脹率與吸水率成正比；當含水量達到飽和時，吸水量最小，其膨脹變形漸趨穩定。在收縮范圍內，收縮率隨含水量減小而減小，當收縮至縮限以後，失水量最小，收縮變形也漸趨穩定。膨脹土的膨脹力與收縮力的大小，與初始含水量有直接關系。初始含水量越小，膨脹力越大，收縮力越小；反之膨脹力越小，收縮力越大。
（三）膨脹土厚度的影響
膨脹土的膨脹幅度與厚度成正比，厚度越大，膨脹幅度越大，反之越小。
（四）埋藏條件
膨脹土的埋藏深度控制著膨脹土的脹縮性。本區埋深大於3m的膨脹土，其脹縮受到限制，對建築物不會造成破壞，埋深小於3m的膨脹土，可直接對建築物產生破壞。
二、南陽市膨脹土危險性分析
（一）南陽市膨脹土危險性評定指標的選用
膨脹土的物質組分和本身結構構造特點，可以用許多的指標來反映（表17-2）。在這些指標中，用於判別膨脹土的指標是自由膨脹率和液限。在南陽地區比較注重膨脹力。對脹縮性直接影響的是天然含水量（或稱起始含水量）。這四項指標加上膨脹土厚度和膨脹土埋藏條件，總共六項指標，作為對研究區內膨脹土分級判別標准。而第六項標准，只在具體施工時予以考慮。
據有關資料，本區膨脹土上述六項指標值的范圍分別是：自由膨脹率為33%～158%；液限為37.8%～59.1%；膨脹力為17kPa～780kPa；天然含水量為20.3%～28.1%；膨脹土厚度為1m～＞16m；缺埋藏條件（視具體地段而定）。
根據以上六項（實際有五項）指標，參照表17-2的分級特點，可以將本區膨脹土危險性分為強、中、弱三級（表17-3）。
表17-3南陽市膨脹土危險性分級指標表
（二）危險性分級的實際意義
上述危險性分級的幾項主要指標，如自由膨脹率、液限等，均來自實驗室試驗數據。像自由膨脹率，試驗條件既沒有包括膨脹土的結構，也不存在附加荷載與側限等條件，是沒有工程實際意義的指標，它只是一定程度上反映組成土的粘土礦物成分、粒度成分、化學成分和交換陽離子特性。其它指標雖然直接意義強於自由膨脹率，但總體上看，所能表達的仍然是當膨脹土處在自然狀態下（或靜態下）各種影響條件一致狀況下的判斷標准。但從膨脹土脹縮災害狀況看，只發生在建築物的施工過程及建築物建成後，此時的膨脹土自然狀態已被改變，故上述的危險性判定，並不能包括在所有狀態下的判定。造成這一狀況的原因是：①膨脹土本身處在自然狀態和開挖狀態會有很大差別；②人類各種工程活動對膨脹土帶來的影響十分復雜，盡管在對膨脹土研究中考慮了許多工程地質指標，但仍無法確切掌握膨脹土的危害規律。作為處在自然條件下的膨脹土，上述指標的相對准確性和判定結果，還是可靠的。
三、南陽市膨脹土脹縮危險性分區
根據以上指標，將本研究區膨脹土脹縮危險性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級危險區；其危險等級依次為高（Ⅰ）、中（Ⅱ）、低（Ⅲ）；其分布范圍與膨脹土分類范圍一致（圖17-1）。
圖中膨脹土總的分布面積為136.5km2，占研究區總面積的37.7%。其中Ⅰ類危險區分布面積約為0.21km2，占膨脹土危險區的0.15%；Ⅱ類危險區乃本研究區危險區主體，分布面積約為103.4km2，占總危險區的75.75%；Ⅲ類危險區分布面積為32.9km2，占總危險區的24.1%。
8. 工程地質特徵
工程地質特徵對注漿材料的選擇和注漿量的確定尤其重要，因此，在注漿施工前回，必須搞清楚所注地層答是砂層、粘土層、淤泥層，還是砂卵石層、斷層破碎帶。對於砂層，要進行篩分試驗，確認砂層是粗砂、中砂，還是細砂、粉細砂。對地層空隙率、裂隙度要通過試驗，或者採取工程類比法進行確定。
9. 我國常見的特殊土有哪些其對應的工程性質及處理方案是什麼
常見的有淤泥類土、膨脹土、紅粘土、黃土類土、人工填土等.
1.膨脹土
在工程建設中，經常會遇到一種具有特殊變形性質的粘性土，它的體積隨含水量地增加而膨脹，隨含水量減少而收縮，並且這種作用循環可逆，具有這種膨脹和收縮性的土，即稱為膨脹土。
（一）分布和成因
膨脹土一般分布在盆地內崗，山前丘陵地帶和二、三級階地上。大多數是上更新世及以前的殘坡積、沖積、洪積物，也有晚第三紀至第四紀的湖泊沉積及其風化層。
（二）成分和結構特徵
（1）從岩性上看，以粘土為主，具有黃、紅、灰、白等色，土中含有較多的粘土，粘土占總數的98%，粘土礦物多為蒙脫石、伊利石和高嶺石。蒙脫石含量越多，膨脹性越強烈。
（2）結構緻密，呈堅硬～硬塑狀態，強度較高，內聚力較大。
（3）裂隙發育，豎向、斜交和水平三種均有，可見光滑鏡面和擦痕。
（4）富含鐵、錳結核和鈣質結核。
（5）化學成分為SiO2(45%~66%)、Al2O3(13%~31%)、Fe2O3(3~15%)、硅鋁率K＝3～5。
（三）一般工程地質特徵
膨脹土的液限、塑限和塑性指數都較大：液限為40％～68％，塑限為17%～35％，塑性指數為18～33。
膨脹土的飽和度一般較大，常在80％以上，天然含水率較小，17％～30％
處理方法：膨脹土地基處理的一般原則
膨脹土地基的處理應根據當地的氣候條件、地基的脹縮等級、場地的工程地質及水文地質情況和建築物結構類型等。結合建築經驗和施工條件，因地制宜採取治理措施。如果能夠採用換填非膨脹土或採取化學等方法，從根本上改變地基土的性質，則是根治的最好方法。如果用樁基或深埋的辦法，使基礎落到含水量較穩定的土層，就能大大減少建築物的危害；對於上部荷重較輕的小型建（構）築物，亦可淺埋基礎但必須避免擾動下部膨脹土。
由此可知，軟弱膨脹土地基的處理應根據場地土脹縮性能、水文地質條件，考慮具體建築物適應變形的能力，採取相應的處理措施。同時加強結構的整體變形能力，切斷基底下外界滲水條件，以保證地基的穩定性。
2.紅粘土
紅粘土是指碳酸鹽類岩石（石灰岩，白雲岩，泥質泥岩等），在亞熱帶溫濕氣候條件下，經風化而成的殘積、坡積或殘～坡積的褐紅色、棕紅色或黃褐色的高塑性粘土。
（一）成因和分布
成因類型：殘積、坡積、和殘～坡積
上部為坡積，下部為殘積的情況居多。
主要分布在雲南、貴州、廣西、安徽、四川東部等。
（二）成分和結構特徵
紅粘土的粘粒組分（粒徑<0.005mm）含量高，一般可達55～70％，粒度較均勻，高分散性。
粘土顆粒主要是多以高嶺石和伊利石類粘土礦物為主。
主要化學成分為：SiO2(33.5~68.9%)、Al2O3(9.6~12.7%)、Fe2O3(13.4~36.4%)、硅鋁率一般均小於2。
常呈蜂窩狀結構，常有很多裂隙（網狀裂隙）、結核和土洞。
（三）工程地質性質的基本特點
1、高塑性和分散性
液限一般為50~80%，塑限為30～60％，塑性指數一般為20～50%。
2、高含水率、低密度
天然含水率一般為30％～60％，飽和度>85％，密實度低，大孔隙明顯，孔隙比>1.0；液性指數一般都小於0.4；堅硬和硬塑狀態。
3、強度較高，壓縮性較低
固結快剪 值8º～18º，c值可達0.04～0.09MPa，多屬中壓縮性土或低壓縮性土，壓縮模量5～15MPa。
4、不具濕陷性，但收縮性明顯，失水後強烈收縮，原狀土體縮率可達25％。
紅粘土具有這些特殊性質，是與其生成環境及其相應的組成物質有關。
（1）沿深度上，隨著深度的加大，紅粘土的天然含水率、孔隙比、壓縮系數都有較大的增高，狀態由堅硬、硬塑可變為可塑、軟塑，而強度則大幅度降低。
（2）在水平方向上，由於地形地貌和下伏基岩起伏變化，性質變化也很大，地勢較高的，由於排水條件好，天然含水率和壓縮性較低，強度較高，而地勢較低的則相反。