本项研究理论分析与实际工程应用相结合，通过现场勘察、原位试验，结合室内、现场常规、特殊试验进行，解决水利工程的设计施工实际问题。论文具体内容如下：(1)收集、分析原有及本次工程技术资料，包括建筑物勘察设计资料、原有建筑物破坏形态，断裂、裂缝分布、形状、展布规律及相应的鉴定资料，场地工程地质、水文地质资料，水文气象资料，设计要求等，现场查明膨胀岩(土)的分布、岩性、地质时代、成因、产状、地貌特征；查明场地地质构造，裂隙特征，软弱夹层的性质、分布，风化程度极其分带规律；查明工程场地水文地质条件和地下水特征。查明不同风化程度岩石的膨胀特征(从残积土、强风化、中风化到弱风化状态)，及地基岩土在自然及地表(下)水浸泡下风化、软化速率及规律。(2)室内常规试验和膨胀特性试验研究。依据规范和国际岩石力学学会建议的膨胀岩试验方法对红山窑膨胀砂岩进行膨胀力等试验。分析吸水时间、轴向荷载、轴向应变，吸水率之间的相互关系，明确各种影响因子对轴向膨胀应变、膨胀力影响的大小。采用电镜扫描结合数字图像处理技术对红山窑膨胀砂岩进行微观研究，从而探求微观结构与宏观力学性质的关系。以及岩石的矿物组成分析，测定膨胀岩强度变形等岩石物理力学性质指标。(3)现场试验，包括现场膨胀率测量、载荷试验、膨胀岩与基岩胶结面剪切试验。进行现场膨胀变形、水平位移和孔隙水压力观测。室内与现场试验相结合，保证有关岩土工程参数符合实际工况条件。(4)综合分析各种试验数据，结合水利枢纽工程上部结构的特点及施工运行期的特殊要求，对场地工程地质条件进行综合评价，提出合理的岩土工程参数，对地基处理和施工提出科学合理的建议。明确提出不同荷载条件下的地基岩土膨胀力与膨胀率指标，包括残积土、强风化、中风化及弱风化状态，即地基岩土允许承载力指标和压缩变形指标、地基岩土的剪切强度及与混凝土接触面的剪切强度，供设计使用。