膨胀土主要由蒙脱石、伊利石组成,它们均属于强亲水性粘土矿物。膨胀土具有高塑性而较坚实、多裂隙性、胀缩性、吸水膨胀软化、失水收缩干裂和反复胀缩等工程特性。膨胀土在世界范围内分布很广,从湖泊沉积到页岩,都有可能是膨胀土。许多国家例如:南非、中国,缅甸、美国、加拿大、英国、印度、澳大利亚等都在国际学术会议上报导了他们遇到的膨胀土问题。我国先后分别在20多个省区发现了膨胀土,安徽省是膨胀土分布最广的省份之一,如合肥、淮南、六安、淮北等地区均发现了膨胀土。在干湿循环条件下,膨胀土呈现出显著的胀缩特性,使得膨胀土地区房屋建筑、铁路、公路、机场、水利工程等经常遭受严重的破坏,每年给我国造成很大的经济损失。本文以合肥地区膨胀土为研究对象,针对当前膨胀土研究的重点和难点,通过大量室内试验和现场科研测试,开展膨胀土的胀缩特性和蠕变特性研究,取得成果如下。1.分析膨胀土的分布、埋深、宏观及微观特征,系统研究了合肥地区膨胀土胀缩特性、影响因素及其区域分布;揭示了土体胀缩特性与埋藏深度的关系。2.以大量的室内土工试验为基础,结合膨胀土的掺灰试验,研究了膨胀土的膨胀力与初始含水率、膨胀率与初始含水率、膨胀力与掺灰率、膨胀率与掺灰率、最大干密度与掺灰率、最优含水率与掺灰率的定量关系以及膨胀土的判别分类。3.通过对大量国内外资料的研究,总结了非饱和膨胀土本构关系的发展,分析了非饱和膨胀土本构计算模型存在问题。4.通过对合肥地区膨胀土的单轴抗压强度试验,获得了不同区域膨胀土的单轴抗压强度、不同预压后膨胀土单轴抗压强度的变化规律。5.基于合肥地区膨胀土单轴抗压蠕变试验结果,深入分析了合肥地区非饱和膨胀土蠕变特性;在总结现有土体蠕变模型基础上,提出了适合合肥地区非饱和膨胀土的本构模型。