膨胀土是一种富含蒙脱石及其混层矿物的高塑性黏土，遍布世界六大洲、40多个国家。我国是世界上膨胀土分布最广的国家之一，迄今已有26 个省、自治区和直辖市发现有膨胀土。膨胀土失水收缩开裂，吸水膨胀变形，强度急剧衰减，对膨胀土地区公路、铁路、房屋建筑、水利设施等浅表层轻型结构造成极大危害。膨胀土地区的公路更是频繁发生边坡滑坍且破坏具有多次重复性，时刻威胁着道路交通安全与畅通；加之常规路基填筑技术无法直接利用膨胀土作路基填料，大规模掺灰改良显著增加了建设成本，污染了环境；传统弃土换填造成大量占地、严重水土流失和生态环境破坏，极大影响了人民群众的生产与生活。如何有效加固膨胀土路堑边坡，合理利用膨胀土填筑路堤，防治膨胀土工程地质灾害，成为膨胀土地区公路建设和养护工程中的关键技术问题。膨胀土路基工程问题的解决离不开对膨胀土工程特性深入地研究和认识，为此《中国公路学报》整理了近几年关于“膨胀土工程特性”相关论文，汇总成虚拟专刊供读者参考。
干缩开裂的膨胀土边坡
膨胀土路堑边坡滑坍
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坡率减少至1:2.5仍滑坍不止
在侧向膨胀力作用下膨胀土路堤挡墙发生推移
膨胀土路基胀缩变形造成的沥青路面开裂
石灰改良膨胀土
膨胀土弃土占地
“膨胀土工程特性”虚拟专刊
该文系统总结我国路基工程研究现状与未来发展趋势，其中涵盖了膨胀土路堤填料工程特性、膨胀土路堑边坡稳定性和膨胀土路基支挡与防护三个方面。在膨胀土路堤填料工程特性方面，总结了膨胀土超固结性、膨胀性和裂隙性对其力学特性和强度特性的影响规律，介绍了以路基压实控制和刚度补偿相结合的膨胀土路基变形控制方法；在膨胀土路堑边坡稳定性方面，介绍了室内试验、模型试验和现场试验方法和成果，归纳了边坡稳定性分析理论和数值计算方法；在膨胀土路基支挡与防护方面，归纳了膨胀土路基支挡与防护的结构形式与设计方法，介绍了考虑侧向膨胀影响的加筋膨胀土边坡稳定性分析方法。可为膨胀土路基工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
[1]中国路基工程学术研究综述·2021[J].中国公路学报,2021,34(03):1-49.
常锦1,2杨和平2肖杰2陈冠一2马海峰2陈强2
1. 长沙学院土木工程学院2.长沙理工大学交通运输工程学院
为揭示酸雨与湿干循环共同作用对膨胀土裂隙发育的影响，本文通过高清照相机对经不同酸雨与湿干循环作用后的百色原状膨胀土裂隙发展进行记录并通过图像处理获取了土体裂隙特征参数，采用扫描电镜和X射线衍射法研究了试验过程中土样的微结构及化学成分演变规律。从分析膨胀土叠聚体间微结构受力及裂隙发育演化2个方面，探究了酸雨与湿干循环作用下土样的裂隙发育规律及其微观机制。
[2]常锦,杨和平,肖杰,陈冠一,马海峰,陈强.酸雨湿干循环作用下百色膨胀土裂隙发育规律及其微观机制[J].中国公路学报,2021,34(01):47-56.
张锐1,2赵旭2郑健龙1,2刘正楠2
1. 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室2. 长沙理工大学交通运输工程学院
为揭示并表征膨胀变形影响下侧向膨胀力的变化规律，本文通过研制二维膨胀仪和侧向膨胀力试验方法，分别研究了百色膨胀土竖向膨胀和侧向膨胀影响下侧向膨胀力的变化规律，并建立相应的关系表达式。提出的侧向膨胀力试验方法和表征公式简单实用，可提高膨胀土支挡结构设计计算中关键参数取值的准确性。
[3]张锐,赵旭,郑健龙,刘正楠.膨胀土侧向膨胀力试验研究与应用[J].中国公路学报,2020,33(09):22-31.
肖杰1杨和平1林京松2陈冠一1常锦1倪啸1
1. 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心2. 广西交通规划勘察设计研究院有限公司
本文设计并开展了经干湿循环作用含低围压条件的重塑土饱和三轴固结排水试验，着重分析了橡皮膜约束对围压的影响，并对比分析了校正前、后的实测抗剪强度参数，探究了不同干湿循环次数及试验围压下的强度及应力-应变关系。建议在膨胀土边坡稳定性分析时，宜采用低、高围压两段拟合校正围压应力圆的强度参数，以获得与实际坍滑破坏较吻合的计算结果。
[4]肖杰,杨和平,林京松,陈冠一,常锦,倪啸.模拟干湿循环及含低围压条件的膨胀土三轴试验[J].中国公路学报,2019,32(01):21-28.
常锦1杨和平1肖杰1,2刘雄3毛瑞4陈冠一1
1. 长沙理工大学交通运输工程学院2. 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心3. 苏交科集团股份有限公司4. 台州市交通勘察设计院
本文模拟了酸雨与干湿循环两者共同作用的环境，对百色膨胀土开展了无、有荷膨胀率试验，并通过扫描电镜、压汞仪和X射线衍射仪分析了该环境下试件微结构及矿物成分的演变规律，揭示了酸雨区膨胀土的基本性质劣化机理。
[5]常锦,杨和平,肖杰,刘雄,毛瑞,陈冠一.酸性环境干湿循环条件下膨胀土的膨胀特性及微观作用分析[J].中国公路学报,2019,32(03):34-43.
冯研1,2蒋关鲁1陈伟志1,3李安洪3
1. 西南交通大学土木工程学院2. 淮阴工学院江苏省交通运输与安全保障重点实验室3. 中铁二院工程集团有限责任公司
本文通过一系列原状膨胀土分级连续加载K0固结试验结果、现场路基填筑试验以及路基下地表沉降与路基下地基分层沉降长期监测结果，对比分析了天然地基与CFG桩加固地基的沉降特征，揭示了地基中的超固结土与正常固结土的分界面深度随路基荷载的变化规律及其对地基沉降量的影响。
[6]冯研,蒋关鲁,陈伟志,李安洪.弥勒非低矮路基超固结膨胀土地基沉降特征[J].中国公路学报,2018,31(05):17-25.
张锐1,2刘正楠2郑健龙1,2张博亚2
1. 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室2. 长沙理工大学交通运输工程学院
本文在常规固结仪基础上，设计了一种侧向膨胀力试验装置和方法。通过该试验装置与方法揭示了广西百色膨胀土侧向膨胀力随上覆荷载的变化规律。通过湿热气候长期作用下膨胀土路堤含水率变化的数值模拟，并结合侧向膨胀力试验结果，获得了路堤重力式挡墙静止时墙背侧向膨胀力随时间和深度的变化规律，分析了侧向膨胀力随墙后土体侧向膨胀量的变化及其对挡墙稳定性的影响。
[7]张锐,刘正楠,郑健龙,张博亚.膨胀土侧向膨胀力及其对重力式挡墙的作用[J].中国公路学报,2018,31(02):171-180.
文畅平
中南林业科技大学现代木结构工程材制造及应用技术湖南省工程实验室 中南林业科技大学土木工程学院
本文基于不同生物酶掺量条件下的重塑膨胀土样的等向固结排水试验和等p三轴固结排水剪切试验结果，采用生物酶掺量作为扰动掺量，以试验和扰动状态概念为基础建立扰动函数，提出了基于扰动状态理论的修正KG模型。该模型可反映生物酶掺量对改良膨胀土应力-应变扰动关系，更合理地描述生物酶改良膨胀土的非线性弹性应力-应变关系。
[8]文畅平.基于扰动状态理论的生物酶改良膨胀土K-G模型[J].中国公路学报,2018,31(02):308-318.
郑健龙1,2张锐1,2
1. 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室 2. 现代公路交通基础设施先进建养技术湖南省协同创新中心
本文依据一维有荷膨胀试验结果和膨胀土路基湿度平衡规律，提出了膨胀土湿胀变形数学模型和膨胀土路基变形计算方法。针对常规压实控制方法对膨胀土路基的不适用性，提出了以最大承载力为目标的膨胀土路基压实控制方法。同时，以双层弹性体系和弹性半空间弯沉等效为原则，提出了膨胀土路基刚度补偿设计方法。新方法确定的压实控制含水率接近膨胀土天然含水率与路基平衡含水率，能有效控制路基工后湿胀变形、保持足够路基承载力，亦可满足路面对路基的刚度要求。
[9]郑健龙,张锐.公路膨胀土路基变形预测与控制方法[J].中国公路学报,2015,28(03):1-10.
本期虚拟专刊选稿：张锐
虚拟专刊策划：副主编 张军辉
张锐，男，长沙理工大学交通运输工程学院副院长、教授、博士生导师，交通运输部青年科技英才，湖南省高校青年骨干教师，中国公路建设行业协会青年专家委员会委员、中国岩石力学与工程学会红层工程分会理事。长期致力于膨胀土、高液限土、红层软岩等特殊岩土及其路基工程问题研究，主持国家自然科学基金2项、企业委托科研课题20余项。发表期刊论文50余篇（SCI/EI收录20余篇），授权发明专利10项，参编行业标准2部、地方标准2部。获国家科技进步奖一等奖1项、省部级科技奖特等奖2项、一等奖4项。研究成果已在海南、广东、广西、湖南、湖北、安徽、云南、河南等省区高速公路以及南水北调中线工程、高速铁路建设中推广应用，产生了显著的经济和社会效益。
