随着我国基础建设的大力发展,各地区的基建项目迎来了高峰,许多工程在实际施工中都会遇到性质复杂的膨胀土地基,由于其吸水膨胀、失水收缩等不良的工程性质,在实际施工中带来了许多工程问题以及经济财产的损失,因此充分了解膨胀土的改性问题具有重要的实际意义,本文针对膨胀土问题主要从以下几个方面展开研究:(1)针对膨胀土进行了界限含水率、比重、击实、剪切等一系列基本物理力学性质试验,重点阐述了在膨胀土的慢剪试验,得出了慢剪试验可分为衰减应变、等速应变和加速应变三个阶段。土样随着水平应力的增加,其瞬时变形量增加。在相同应力路径条件下,其竖直荷载越大,变形量越小。竖向压力和剪应力相同时,瞬时位移随着含水量的增加而增加。当剪应力小于50 kPa时两种不同含水率的土样均以瞬时位移为主,当剪切应力继续增加含水量较大的率先破坏。(2)利用纤维对膨胀土的力学性质进行改良,探究不同纤维长度和纤维含量的条件下对膨胀土抗剪性能的影响,试验得出掺入纤维后膨胀土的膨胀力得到减弱,在纤维长度相同的情况下,其膨胀力随纤维含量的增加而逐渐减小,当纤维含量达到0.3%时,其抑制膨胀土膨胀力的效果最强,在直剪试验中加入纤维后膨胀土的粘聚力得到提高,当纤维含量达到0.3%时膨胀土的粘聚力达到最大,并且膨胀土的的粘聚力随着纤维长度的增加而得到提高,由此得出最优的掺入纤维的含量为0.3%。并且得出了掺入纤维后纤维含量和纤维长度对内摩擦角的影响并不显著,但总体上是降低了膨胀土的内摩擦角。(3)分析不同的阳离子浓度对膨胀土膨胀率的影响,通过加入阳离子后对膨胀土进行自由膨胀率、无荷膨胀率和有荷膨胀率试验,得出了不同的K~+浓度均能抑制膨胀土的膨胀特性,对于自由膨胀率和无荷膨胀率来说,当K~+浓度为3mol/L时抑制效果最好,当浓度超过这一值时抑制效果减弱。且对于膨胀土的膨胀过程而言K~+的存在缩短了膨胀土达到膨胀稳定的时间。对有荷膨胀率来说在施加荷载的初级阶段膨胀率下降的比较明显,由于竖向荷载的存在K~+对膨胀土的抑制效应更加显著,但是当竖向荷载达到一定时膨胀土体将会出现湿陷现象(4)利用扫描电子显微镜对加入阳离子后的土样进行微观分析,试验得出加入阳离子以后土体内部出现了大量晶体分布于土体的微团粒之间,使得土体微团粒之间连接更加牢固,减小了土体孔隙和裂隙的出现,土体微孔隙的数量有所增加,当离子浓度为3mol/L时孔隙面积小于1μm~2的比重达到最大为74.1%,增加了19.3%,大孔隙的数量得到减小,比正常情况的膨胀土试样减小了8.9%。此外小于等于1μm直径的孔隙数量在阳离子浓度为3mol/L时达到了66.7%,相应的直径大于5μm空隙的数量得到减小,并且小于等于5μm空隙周长的数量达到了74.4%。最终可以看出膨胀土孔隙的三个参数孔隙面积、孔隙直径和空隙周长变化趋势基本一致。