黄土在宁夏地区分布广,湿陷性强烈,且易发生冲蚀、潜蚀和管涌等渗透破坏。我区黄土地基上的建筑和水利工程常因防水失效而引起黄土地基发生湿陷、冲蚀和潜蚀,冻胀加剧。建筑物或构筑物因黄土湿陷、渗透变形和冻融变形而沉降、开裂,甚至破坏,造成巨大的经济损失。宁夏地区干旱,水资源匮乏,水是宁夏工农业发展的命脉,节约用水显得极其重要。渠道和景观湿地防渗是节水的一个重要途径,然而现有防渗措施都不甚理想。膨润土的主要矿物成分为蒙脱石,具有较高的遇水膨胀性,吸附性和离子交换性,掺入土中可显著提高土的抗渗性。目前将膨润土掺入黏性土作为防渗材料,提高黏性土的抗渗性研究己取得一定进展,但在满足强度特性、压缩性和湿陷性的同时将其掺入宁夏黄土来提高宁夏黄土抗渗性的研究较少。因此,通过研究改性黄土的抗渗性、强度特性、压缩性和湿陷性来提高宁夏地区建筑和水利工程的抗渗性具有重要意义。基于上述问题,根据工程实际情况,将黄土与膨润土按照一定比例混合,将膨润土掺量作为主要因素,设计单因素试验方案,以压实度、饱和度和膨润土掺量为因素,设计正交试验方案L16(45),研究压实度、饱和度和膨润土掺量对改性黄土抗渗性、力学性能和湿陷性的影响。研究结果表明:(1)膨润土掺量小于3%时,试样的渗透系数呈先减小后增大的趋势,且变化较大。试样的渗透系数随膨润土掺量的增加整体呈减小趋势。压实度对渗透系数的减小产生有利影响,且压实度越大,渗透系数减小的幅度越大。压实度和膨润土掺量对渗透系数的影响均很显著,膨润土掺量对渗透系数的作用极差最大,是影响渗透系数的最主要因素。(2)黏聚力随压实度和膨润土掺量的增加而增大,随饱和度的增加而减小。各因素对于黏聚力影响的主次顺序为压实度、饱和度、膨润土掺量。内摩擦角随压实度的增加而增大,随饱和度和膨润土掺量的增加而减小。各因素对于内摩擦角影响的主次顺序为饱和度、压实度、膨润土掺量。膨润土掺量的变化不会对黄土抗剪强度产生明显作用。(3)压缩模量与压缩系数成反比。压缩系数随压实度的增加而减小,所饱和度的增加而增大,随膨润土掺量的增加亦呈增大趋势。各因素对于压缩系数影响的主次顺序为压实度、饱和度、膨润土掺量。(4)宁夏同心黄土湿陷性强烈,增加土体的压实度可降低黄土的湿陷量。将膨润土掺入黄土亦可有效降低宁夏同心黄土的湿陷量,将其作为防渗材料掺入宁夏同心黄土并改善黄土的湿陷性具有重要意义。(5)最优组合应综合考虑经济性和膨润土改性黄土的抗渗性、强度特性、压缩性及湿陷性。黄土工程一般要求压实度为0.94-0.96,在满足工程要求的前提下,膨润土应尽量少掺,据此确定膨润土的合理掺量约为3.0%,饱和度约为35%。