尾礦庫壩體土工固結試驗研究

熊麗青

（江西省勘察設計研究院，江西 南昌 330000）

尾礦庫壩體土工的固結包括三部分，分別為瞬時固結、固結壓縮和蠕變，其中固結壓縮量是最大的。此外，固結表示的是尾礦庫壩體土工變形的結果，變形量的大小，往往用來表示粘土孔壓消散、排水變形的過程。按照土工固結試驗規范，由于現有土力學理論都是基于飽和土，其壓縮過程本身就是固結過程。

在尾礦庫壩體土工固結試驗中，為了試驗的便捷性，固結試驗時試樣必須浸水[1]。本文針對尾礦庫壩體土工固結試驗，采用常規尾礦庫壩體土工固結方法進行固結試驗，取得了良好的固結效果，詳細情況如下。

1 資料與方法

1.1 實驗對象

此次試驗在尾礦庫壩體兩岸的料場進行室外實地取樣，將土料粘粒含量在12.3%的土工樣品作為實驗原料，成分主要含量如下表1所示[2]。

表1 土工樣品成分含量（%）

＞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

根據表1所示：為土工樣品成分含量表。分析表中數據可知，其成分中主要含有卵石、礫粒、砂粒、粉粒及粘粒等。使用顯微設備對土工樣品成分進行細微觀察可發現其中部分成分會影響尾礦庫壩體土工固結的沖填速度，其余有關實驗材料的檢測數據均無統計學意義，具有一定程度的可比性。

1.2 實驗流程

根據上述對實驗原材料的分析，下述將進行土工樣品固結試驗流程的設計。首先收集500g的土工樣品，在實驗室內將實驗樣品浸水處理。采用機械方法對其固體渣料進行粉碎處理，同時用40mm的篩子去掉超粒徑，根據土樣不同適當的添加水。

一般情況下含水量為3%～7%五個土樣，進行悶樣。然后將悶樣分三層在擊，每層擊98次。然后將表面削平，計算土樣的濕密度，然后取濕樣計算含水量并計算干密度。利用高強度連續沖填的方法進行固結試驗，含水量數值越大意味著尾礦庫壩體土工固結的沖填速度越快。

2 實驗結果分析

觀察組與對照組40組尾礦庫壩體土工固結試驗結果，如表2所示。

表2 尾礦庫壩體土工固結試驗結果

根據對表2的分析可知，實驗組的沖填速度是對照組的2.5倍。

3 實驗結果討論

通過實驗可知，常規的尾礦庫壩體土工沖填速度較慢。采用高強度連續沖填的方法進行固結試驗，可以較大程度的提高沖填速度。基于高強度連續沖填的方法進行固結試驗，對尾礦庫壩體土工固結給予技術支持，有助于提高沖填速度，具有推廣意義。

4 結語

本文對尾礦庫壩體土工固結試驗進行研究，抽取在在尾礦庫壩體兩岸的料場進行取樣，將土料粘粒含量在12.3%的土工樣品作為實驗原料。并隨機分為實驗組與對照組各40組。

在同一環境下，測試兩種方法的尾礦庫壩體土工固結沖填速度。比較兩組沖填速度的結果表明，基于高強度連續沖填的方法進行固結試驗，對于尾礦庫壩體土工固結沖填速度方面有明顯優勢。因此，有理由加大對高強度連續沖填方法在尾礦庫壩體土工固結試驗方面的研究。