膨胀土：含义、特征及分布

膨胀土是一种在干旱、半干旱地区形成的，受湿热变化影响的高塑性黏性土。由于其特殊的矿物成分，使其具有液限大，胀缩性强，吸水膨胀，失水开裂的特点。在它的矿物组成中强亲水性的黏土矿物占有很大的比例，并起着决定性的作用。膨胀土在天然状态下多呈硬塑状态，表层裂隙发育，常含钙质结核或铁锰结核，多出露于二级或三级以上阶地，或山前丘陵和盆地边缘地区，地形坡度平缓。

膨胀土是一种特殊土。由于它的特殊组成和结构特征，使它具有不同于一般黏土的特殊工程地质性质，并由此导致膨胀土工程建设事故频发，带来了巨大经济和环境损失。人们对膨胀土正是在不断发生的工程事故中逐渐醒悟的。1938年，美国工程师从一座钢制倒虹吸管基础的破坏中认识到这种土的特殊工程性质，并把它从一般黏性土中区别出来。鉴于工程中处理这种土的困难，有的工程师干脆称它为“难对付土”、“有问题土”等。从此，膨胀土就不断地被众多岩土工程师所关注。二次大战后，大规模的工程建设在许多地方展开，膨胀土给工程带来的危害也越加突出。据美国统计，当时，由于膨胀土事故带来的经济损失超过了其他多种自然灾害，如洪水、巨风、地震等造成的损失的总和，达90亿美元。为此，许多针对膨胀土的研究也随之展开，并于1959年在美国召开了全国首次膨胀土会议，在1965年召开第一次国际膨胀土会议，以后每隔3年左右召开一次，共举行了7次国际膨胀土会议，直至1975年更名为非饱和土会议为止。

膨胀土在地球上分布很广，在亚洲、美洲的广大地区，如中国、印度、中南半岛、中东、以色列等地和美国、加拿大等地都有大片的膨胀土地区存在。在欧洲的俄罗斯、罗马尼亚，东欧的其他地区，以及南非等也有分布。我国是世界上膨胀土分布最广的国家之一。从目前的统计来看，它大致分布在从东北到西南一个宽阔的地带内，起自东北的吉林沿辽河向东南延伸至华北广大地区，贯穿黄、淮、海和汉水流域，经过两湖和广西到达云贵川地区，具有明显的地理和地质特征。此外，在新疆局部地区也有膨胀土的零星分布。(www.xing528.com)

鉴于我国的地理位置和气候条件，以及特定的区域地质背景，膨胀土的分布不仅广泛，而且成因也较复杂，在华北的山西、河北等地主要为泥灰岩、灰岩和玄武岩的风化物经水流搬运，由湖相、河流相沉积形成；在鲁、皖地区，主要由红色岩系或火成岩系，碳酸岩和泥灰岩等风化物经水流搬运的冲积、湖积或冲—洪积沉积物；在豫南鄂西北一带主要由泥灰岩，各类变质岩等风化物经搬运的湖相沉积和冲积、洪积为主的产物，也有一部分在原地残积形成。广西省的膨胀土分布广泛，其中宁明等地主要由第三系黏土岩和泥灰岩残积形成，桂中的桂林、梧州膨胀土，则属岩溶盆地或丘陵区分布的膨胀土；四川省的膨胀土主要是黏土岩，泥灰岩风化搬运形成冲积—湖积膨胀土。从上面叙述可见，我国膨胀土虽然种类很多，成因各异，但大都以泥灰岩、灰岩、黏土岩等泥质岩石和一些变质岩或火成岩风化经水流搬运或残留原地而形成的，而且似乎残积形成的膨胀土具有更复杂和更不均匀的性质。

与各国一样，膨胀土也对我国工程造成许多病害，先后发现膨胀土危害的省、市、区已达20多个，这些都是我国经济较发达地区，因此损失巨大。据统计，每年因膨胀土造成的经济损失超过100亿元。例如，在西部拟建的21000km的公路中有6%的路段要穿越膨胀土地区，它已成为西部交通等工程建设中的一个关键技术问题。