尾矿库坝体土工固结试验研究

熊丽青

（江西省勘察设计研究院，江西 南昌 330000）

尾矿库坝体土工的固结包括三部分，分别为瞬时固结、固结压缩和蠕变，其中固结压缩量是最大的。此外，固结表示的是尾矿库坝体土工变形的结果，变形量的大小，往往用来表示粘土孔压消散、排水变形的过程。按照土工固结试验规范，由于现有土力学理论都是基于饱和土，其压缩过程本身就是固结过程。

在尾矿库坝体土工固结试验中，为了试验的便捷性，固结试验时试样必须浸水[1]。本文针对尾矿库坝体土工固结试验，采用常规尾矿库坝体土工固结方法进行固结试验，取得了良好的固结效果，详细情况如下。

1 资料与方法

1.1 实验对象

此次试验在尾矿库坝体两岸的料场进行室外实地取样，将土料粘粒含量在12.3%的土工样品作为实验原料，成分主要含量如下表1所示[2]。

表1 土工样品成分含量（%）

＞20 20～2 0.2 1.4 27.9 46.0 24.7＞20 20～2 0.2 0.2 29.5 41.4 28.9＞20 20～2 0.2 0.4 33.6 39.9 26.1＞20 20～2 0.2 2.5 26.0 51.2 20.1＞20 20～2 0.2 0.9 13.7 61.3 24.1＞20 20～2 0.2 0.1 2.8 70.3 26.8＞20 20～2 0.2 0.1 0.9 66.2 32.8＞20 20～2 0.2 0.1 26.8 40.4 32.7＞20 20～2 0.2 0.1 24.7 48.9 26.4＞20 20～2 0.2 0.1 27.2 42.6 30.2＞20 20～2 0.2 0.6 8.9 63.3 27.0＞20 20～2 0.1 3.5 0.9 59.2 36.4＞20 20～2 0.1 1.7 2.4 61.3 34.6＞20 20～2 0.1 0.1 4.4 55.5 40.1＞20 20～2 0.1 0.1 1.2 56.7 42.1＞20 20～2 0.1 0.1 20.7 44.9 34.4＞20 20～2 0.1 1.1 31.9 37.8 29.1＞20 20～2 0.1 0.1 0.2 48.2 51.6＞20 20～2 0.1 0.1 0.4 41.3 58.3

根据表1所示：为土工样品成分含量表。分析表中数据可知，其成分中主要含有卵石、砾粒、砂粒、粉粒及粘粒等。使用显微设备对土工样品成分进行细微观察可发现其中部分成分会影响尾矿库坝体土工固结的冲填速度，其余有关实验材料的检测数据均无统计学意义，具有一定程度的可比性。

1.2 实验流程

根据上述对实验原材料的分析，下述将进行土工样品固结试验流程的设计。首先收集500g的土工样品，在实验室内将实验样品浸水处理。采用机械方法对其固体渣料进行粉碎处理，同时用40mm的筛子去掉超粒径，根据土样不同适当的添加水。

一般情况下含水量为3%～7%五个土样，进行闷样。然后将闷样分三层在击，每层击98次。然后将表面削平，计算土样的湿密度，然后取湿样计算含水量并计算干密度。利用高强度连续冲填的方法进行固结试验，含水量数值越大意味着尾矿库坝体土工固结的冲填速度越快。

2 实验结果分析

观察组与对照组40组尾矿库坝体土工固结试验结果，如表2所示。

表2 尾矿库坝体土工固结试验结果

根据对表2的分析可知，实验组的冲填速度是对照组的2.5倍。

3 实验结果讨论

通过实验可知，常规的尾矿库坝体土工冲填速度较慢。采用高强度连续冲填的方法进行固结试验，可以较大程度的提高冲填速度。基于高强度连续冲填的方法进行固结试验，对尾矿库坝体土工固结给予技术支持，有助于提高冲填速度，具有推广意义。

4 结语

本文对尾矿库坝体土工固结试验进行研究，抽取在在尾矿库坝体两岸的料场进行取样，将土料粘粒含量在12.3%的土工样品作为实验原料。并随机分为实验组与对照组各40组。

在同一环境下，测试两种方法的尾矿库坝体土工固结冲填速度。比较两组冲填速度的结果表明，基于高强度连续冲填的方法进行固结试验，对于尾矿库坝体土工固结冲填速度方面有明显优势。因此，有理由加大对高强度连续冲填方法在尾矿库坝体土工固结试验方面的研究。