膨胀土的成因与分布探讨（假日专题）

膨胀土在世界范围内分布非常广泛，其成因也是多种多样的。在我国，尤其是铁路局部门也称之谓裂土（笔者曾经工作过的铁科院西北分院，现中铁西北科学研究院就专门有裂土研究室）。

膨胀土的成因主要有残积、坡积、冲积、洪积、湖积、海积、冰水堆积体等多种成因，其中以残积、冲积和湖积最为常见。其主要形成于第三系和整个第四纪。

物质主要来源于火成岩（尤其是基性火成岩），沉积岩（尤其是粘土岩和碳酸岩）变质岩（尤其是片岩、片麻岩）的风化、蚀变、淋溶作用分解成土作用形成的残积性膨胀土和在重力作用下形成的坡积物。其主要分布在缓丘地区和山体斜坡地带。

残坡积物或其他部分成因的堆积物，经水流搬运在河谷、平原等地段形成的冲积、洪积性和河湖相膨胀土，其主要分布于河流阶地、湖泊、盆地、平原地带，且往往常有砂土夹层或砂砾层分布。

经冰川搬运堆积形成的冰水沉积型膨胀土，主要分布于我国四川西部，如雅安砾石层就是冰川搬运堆积形成的。

膨胀土在上述成因作用下，主要形成阶地、残丘缓坡、盆地、平原、垄岗等地貌单元。

从我国的气候上来说，我国膨胀土的分布主要位于气候干湿交替显著的地区，即寒冷、少雨的东北和西北、西藏地区膨胀土相对分布较少，而在我国东部、南部的广大地区膨胀土分布相对明显广泛。这主要是由于干湿交替的气候有利于膨胀土中的蒙脱石类强亲水性矿物形成、富集。

从我国地形上来说，膨胀土主要为我国的第二阶梯与第三阶梯地区，而在第一阶梯的青藏高原、干旱少雨的西北地区分布较少，且表现为从东北大兴安岭至西南横断山脉为连线的明显分界。其西部除河套平原、兰州黄河河谷阶地外，很少有膨胀土分布。而在其东部，在我国的多数平原、盆地、河谷阶地、丘陵等地区有广泛的膨胀土分布。

膨胀土往往由于超固结和颗粒细小等原因，造成膨胀土峰值强度很高，即土体强度高，且膨胀性越强而透水性越弱，故地下水往往不发育，也就是说地下水对膨胀土的地貌改造能力较弱。

但对于暴露于地表的膨胀土，由于膨胀土大气影响层的存在，造成膨胀土残余强度极低，往往对地表水具有高度的敏感性，也就是说地表水对膨胀土地貌具有较强的改造能力。即地表水对膨胀土的冲刷作用强烈，往往能在短时间内在地表形成深切沟谷。

因此，往往具有超固结的膨胀土一旦结构破坏，往往很难击实，尤其是大范围、多粒径填筑时压实度更差而压缩性更大，且重塑土具有比原状土更大的膨胀性能，这也是铁路、公路和其它建筑行业在填方区不建议采用膨胀土作为填料的主要原因。