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(guī)范，由于現(xiàn)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(guī)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(jù)表1所示：為土工樣品成分含量表。分析表中數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)均無統(tǒng)計學意義，具有一定程度的可比性。

1.2 實驗流程

根據(jù)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(nèi)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(jù)土樣不同適當?shù)奶砑铀?/p>

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(xù)沖填的方法進行固結試驗，含水量數(shù)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(jù)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(guī)的尾礦庫壩體土工沖填速度較慢。采用高強度連續(xù)沖填的方法進行固結試驗，可以較大程度的提高沖填速度?；诟邚姸冗B續(xù)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(huán)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(xù)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(yōu)勢。因此，有理由加大對高強度連續(xù)沖填方法在尾礦庫壩體土工固結試驗方面的研究。