膨胀土是一种具有显著胀缩特性的高塑性粘土，被工程师称为“工程的癌症”。在膨胀土地区修建道路，路基的反复胀缩会导致路面波浪、开裂、路肩坍塌等严重病害。道路石灰技术是处治膨胀土最有效、最经济的方法之一。
石灰改良膨胀土是一个“对症下药”的过程，其机理直指膨胀土病害的根源：
- 降低膨胀潜势：
膨胀土的膨胀性源于其粘土矿物（如蒙脱石）的巨大比表面积和阳离子交换能力。它们能吸附大量水分子，使晶层间距增大，导致体积膨胀。石灰的钙离子（Ca²⁺）通过离子交换，置换出这些粘土矿物层间吸附的钠离子（Na⁺）等一价离子。二价的钙离子电荷密度高，与粘土颗粒的静电引力强，能更有效地压缩双电层，显著减少粘土矿物的吸水量和吸水膨胀能力。经石灰处理后，膨胀土的自由膨胀率和膨胀力可下降50%以上甚至更多。 - 提高强度与承载力：
石灰的火山灰反应生成的水化硅酸钙（C-S-H）等胶凝物质，将松散的、亲水的粘土颗粒胶结成坚固的集聚体。这不仅提高了土体的无侧限抗压强度，更极大地改善了其加州承载比（CBR）。原本CBR值可能低于3的膨胀土，经石灰稳定后，CBR值可轻松提升至20甚至30以上，完全满足路基承载力的要求。 - 改善压实性与水稳性：
石灰的掺入使湿软的、粘韧的膨胀土变得疏松、易于破碎，这一“砂化”效应极大改善了其压实性。同时，形成的胶结结构使稳定土在浸水条件下也能保持其强度和体积稳定性，避免了未处理土遇水软化、崩解的问题。
工程实践中的关键要点：
充分的勘察与试验： 必须对膨胀土的分布、矿物成分、自由膨胀率、塑性指数等指标进行详细勘察。通过试验确定最佳石灰剂量，该剂量需同时满足最大强度增长和最大膨胀率降低的要求。
“石灰处治层”的设计： 在设计中，需确定石灰处治的深度和厚度。处治层应足以抵消下部未处理膨胀土可能产生的膨胀力对上层结构的影响。有时需要设置多层处治。
严格的施工控制：
破碎与拌和： 膨胀土干时坚硬，湿时粘韧，必须将其充分破碎至要求的粒径，并与石灰进行极其均匀的拌和。
压实与养生： 必须在最佳含水量下压实至规定的密实度。后续的保湿养生至关重要，应确保处治层在7天养生期内不产生干燥裂缝。
综合防水措施： 石灰处治是从内部消除了膨胀土的“病根”，但外部的防水保护同样重要。完善的路基排水系统（如排水沟、盲沟）和高质量的沥青面层密封，能防止水分侵入处治层以下的原始膨胀土和处治层本身，是保证长期效果的必要条件。
通过石灰技术，曾经令人头痛的“问题土”变成了建造稳定路基的“合格材料”，成功解决了膨胀土地区道路建设的世界性难题。
