黏土成分
高液限土通常含有大量的蒙脫石、伊利石、高嶺石等黏土成分。其中蒙脫石是由顆粒極細的含水鋁矽酸鹽構成的礦物，其晶格單元由兩層矽氧四面體層夾一層氧化鋁八面體層構成，層間聯接依靠范得華力，較弱，水分子容易進入晶胞之間，增大晶胞距離，脫水後，又產生相應的收縮，其液限變化範圍可達到140～710%，塑限範圍為50～100%[1]；在晶格之間，由於同晶置換作用，使蒙脫石具有很強的吸附能力，大量的Na+、Ca2+填充進來，產生雙電層效應，導致粒間的膨脹。相似的，伊利石也具有2：1的三層晶體結構，但其吸附的陽離子主要為Na+、K+，晶格間連線力較強，水分子不容易進入，所以伊利石親水性、脹縮性不如蒙脫石，其液限變化範圍為80～120%，塑限為45～60%.伊利石屬於較不穩定的中間產物，性質介於蒙脫石和高嶺石之間，並隨著層間K+含量的逐漸減少，而接近於蒙脫石。高嶺石的結構單元是由一層鋁氫氧晶片和一層矽氧晶片組成的晶胞。晶胞之間的聯結是氧原子與氫氧基之間的氫鍵，聯結力較強，晶胞之間的距離不易改變，水分子不能進入，親水性及膨脹性較前兩種礦物成分小。
黏土性質
高液限土的工程性質與其母岩成份、含水量、密實度、外荷載大小及作用方式、其他物理化學作用等都有關係。根據大量工程實踐可知：高液限土透水性較差；乾硬時強度高，堅硬不易挖掘， 不易壓實；毛細現象明顯，吸水後能長時間保持水分，故吸水後承載力小、穩定性差；具有較大的可塑性、弱膨脹性和粘性。
