为掌握泥质膨胀岩土遇水后膨胀的工程特性,论文以膨胀土及泥岩为研究对象,通过理论分析、试验验证等方法对泥质膨胀岩土的膨胀机理和膨胀参数（水化膜厚度、膨胀应变、膨胀力等）进行了研究。总结了泥质膨胀岩土的膨胀机理,提出了定量化获取粘土颗粒水化膜厚度的有效方法,并推导了与含水率相关的膨胀应变公式和膨胀力公式。主要研究成果如下:（1）从粘土矿物的结构及成因、水在粘土矿物中的存在形式等出发,利用常规显微镜研究了泥质膨胀岩土的膨胀机理,认为泥质膨胀岩土的膨胀过程实质上是一个膨胀分散过程,将大的粘土团粒膨胀分散为小的粘土团粒,从而改变泥质膨胀岩土的结构。基于膨胀机理,提出了标准土颗粒的概念,并通过透射电镜试验测得蒙脱石的标准土颗粒粒径为200nm。（2）基于开尔文公式和双电层理论,提出相对湿度方法和和原子力显微镜方法对粘土颗粒水化膜厚度进行定量化获取,相对湿度方法得到的粘土颗粒水化膜厚度为52.29nm,原子力显微镜测试方法得到的粘土颗粒水化膜厚度在39.42～43.65nm之间。（3）基于三相图模型,通过对泥质膨胀岩土进行相应的假设,推导了膨胀应变的宏观膨胀应变公式、吸水膨胀应变公式、水体积膨胀应变公式,这些公式很好的反映了影响膨胀应变的关键因素,并通过研制的单轴吸水膨胀应变装置对膨胀土进行了膨胀应变试验,根据试验曲线得到了含水率与膨胀应变的变化规律,将试验结果代入水体积膨胀应变公式中进行拟合,得到了适用于工程的膨胀应变公式。（4）基于开尔文公式和双电层理论,建立了膨胀力微观模型,通过相应假设对膨胀力公式进行了推导,推导的膨胀力公式能够很好的反映影响膨胀力的决定性因素。基于弹性力学、恒体积法研制了三轴膨胀力试验装置,对膨胀土和泥岩进行了三轴膨胀力试验,得到了适用于工程的三向膨胀力数据,分析了含水率与膨胀力的变化规律,并将试验结果代入膨胀力公式进行拟合,得到了适用于工程的膨胀力公式。