南水北调中线工程贯穿长江、淮河、黄河、海河四大流域，沿线地质条件千差万别。从上世纪中叶开始，长江委院勘测部门就开始了系统的工程地质勘察与研究工作，经过40多年几代人的共同努力，解决了许多重大工程地质问题，如膨胀土、深厚砂层取芯与物理力学性质测定、砂土原状样采取、通过煤矿采空区的变形问题等等。每一个工程地质问题的破解都凝聚了勘察人员的智慧和心血。
在南水北调中线工程的勘察历程中，膨胀土是第一个遇到并被破解的难题。
膨胀土是一种具有特殊性质的土，遇水膨胀，失水收缩，因此常造成工程的破坏。上世纪60年代末期至70年代初期，在南水北调中线陶岔渠首工程地质勘察、设计和施工中，长江勘察人就认识到这种裂缝粘土“湿时塑性很强，干燥时裂隙发育，裂面光滑，边坡极易塌滑”。在1970年陶岔渠首施工过程中，开挖出的膨胀土渠坡上陆续发生了14处滑坡，当时采取了浆砌块石卧拱、混凝土抗滑桩和干砌块石挡土墙等措施，同时辅以减载、排水。在1975年的《引汉灌溉陶岔渠首工程竣工工程地质报告》中提出“裂缝粘土构成的渠坡在1:4.5～1:4.0坡比下的稳定性是否持久，应加强观测分析。”

　　国际上，对膨胀土的认识是从上世纪60年代末开始的。我国有关部门是在70年代开始对膨胀土进行系统试验研究的。1982年首次对南水北调中线南阳膨胀土进行了基本特性的初步研究，并对全国膨胀土分布区的渠道边坡稳定情况进行了调查。1983年原水电部南水北调规划办公室在北京主持召开了南阳膨胀土渠坡稳定性研究讨论会，从此拉开了膨胀土系统研究的序幕。
长江委院勘测部门迅速确立了研究目标：膨胀土的分布与成因、物质组成与结构特征、胀缩性、变形与强度特性、力学模型与数值分析、原型监测。
膨胀土的原型监测是研究的关键，通过实际渠坡土体中应力与变形的观测，可以了解渠坡破坏的机理，进而采取有效的处理措施，保证运行安全。通过调查，观测现场选在邓州构林的刁南灌渠，试段全长800m，根据膨胀土的性质分为4段。如何在渠坡上固定压力盒是一个技术难点，经过认真的研究，他们制定了将压力盒置于预制混凝土块内，再使用地锚固定混凝土块。
为量测膨胀土渠坡三维的微小变形和土体临近滑动的大变形，固定标点的设置也是十分重要的。根据膨胀土边坡调查，一般滑坡的滑面深度在3～4m，因此固定标点埋设在9m深处。经过4年的不间断观测，雨雪天气更是加强观测，掌握了膨胀土边坡内应力、应变与孔隙压力的分布规律，提出了24万字的《南水北调中线南阳盆地膨胀土渠道工程地质研究报告》，荣获了水利部科技进步奖。
上世纪90年代，长江勘察人又开始了膨胀土改性的试验与研究，通过室内、外试验选择一种有效处理膨胀土的物质与方法，对保证膨胀土渠坡的稳定性，缩短施工工期，降低工程造价都是十分有益的。目前，已经取得了膨胀土改性的初步成果，膨胀土是完全可以驯服的