三类铜尾矿压缩固结系数试验研究

尾矿库的沉降变形对其安危影响极大,而固结系数是饱和土孔压消散速率和土的沉降与时间关系的关键性参数。本文选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,针对三种铜尾矿的固结系数及其变化规律进行了试验研究与理论分析。结果显示,三种铜尾矿的固结系数受固结压力影响的变化规律基本一致,随着固结压力的增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后都趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径的变小,固结系数峰值也会变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿的渗透系数与孔隙比之间呈指数函数关系。其固结系数随固结应力变化的关系式为 。     

铜尾矿压缩固结系数的试验研究

选取四川凉山矿业拉拉铜矿排放到小打鹅尾矿库的铜尾矿为试样,利用固结仪和改造的三轴仪,研究分析铜尾矿的固结系数及其变化规律。结果表明,固结压力对三种粒级铜尾矿固结系数的影响规律基本一致,随固结压力增大,固结系数先增加,且增速较快,达到峰值后再下降,下降速率越来越小,最后趋于一个稳定值。随着尾矿颗粒粒径变小,固结系数峰值变小,达到峰值时所对应的固结压力则呈增大趋势。铜尾矿渗透系数与孔隙比之间呈指数关系,固结系数随固结应力变化的关系式为Cv=[(1+e0)ln10×nk010m(e-e0)×σ']/(γwCc)。     

腐木淤泥混合土层的次固结变形特性试验研究

腐木淤泥混合土层是一类特殊软土层,对腐木工程进行次固结特性研究,能有效地控制工后沉降。通过采用自行加工的大直径固结仪进行了一系列的次固结试验,得到了其次固结系数为0.015 6~0.025 2,超载后的次固结系数为0.001 43~0.009 16,次固结系数与压缩指数之比的范围是0.014 4~0.023 3,为今后类似特殊软土地基设计与施工提供参考。     

潮汐环境堆填速率对软土固结过程动态影响研究

堆载预压法加固软土地基过程中,堆填速率将影响到超孔隙水压力的消散.基于比奥固结理论,结合某沿海围垦工程,建立了三维弹塑性有限元模型,模拟了土体固结过程.在此基础上,对土体固结过程中的超孔隙水压力变化进行了分析,并计算出土体的固结度.研究过程中,考虑了潮汐环境的影响及渗透系数在固结过程中随着土体孔隙比变化而产生的动态变化,验证了曼德尔效应的存在,认为潮汐环境的影响不容忽视.     

固结试验中次固结系数的几点讨论

固结试验中的各项指标用以评价土的压缩性能,以估算建筑物地基的最终沉降量以及建筑物地基时间与沉降关系。但是对于次固结系数Ca的研究却很少,连许多规范都没有关于次固结系数的说明和规定。而实际上在工程中,尤其是码头、港口工程遇到厚层软土时需要该指标。介绍了次固结系数Ca及其试验方法,在对试验数据分析对比后总结了一些经验,希望能为大家充分了解次固结系数Ca提供一些参考。     

福州软土固结状态初步分析

利用卡氏作图法可求取土层的前期固结压力Pc,结合计算出的土层自重压力Po,可获得土层的超固结比OCR.在收集有关资料的基础上,对福州软土的前期固结压力和超固结比进行数理统计和对比分析,进而对各层软土的固结状态作出评价和分析.     

水泥搅拌桩复合地基非线性固结研究

目前对水泥土搅拌桩等弱排水桩复合地基的固结研究较少,且未考虑固结过程中复合地基的非线性特点。对桩周土采用e-lgσ和e-lgk半对数模型,考虑初始有效应力随深度变化,对水泥搅拌桩桩复合地基进行了固结分析,结果表明:Cc/Ck<1时,固结系数随固结时间的增加逐渐增大;Cc/Ck>1时,固结系数随固结时间的增加逐渐减小;假设初始应力随深度不变,将高估地基的固结速率;随着Cc/Ck的增大,固结速率逐渐减小;相比Cc/Ck,加载比q/σav对固结速率的影响不大。     

循环荷载作用下饱和土体的固结沉降探析

交通荷载作用下滨海高水位饱和土层的沉降一直是长期关注的热点。基于轴对称Biot固结理论,针对循环荷载作用下轴对称饱和弹性地基的平面固结特性进行了分析。通过引入正弦波动荷载,计算得到轴对称饱和弹性地基的状态方程组,并采用Cayley-Hamilton数学方法以及Laplace变换和Hankel变换,对动荷载作用下饱和弹性土体的地表沉降和超孔隙水压力变化进行了求解。在此基础上,通过编制相应的求解程序并结合工程算例,对不同参数变化对地表沉降量和超孔隙水压力的影响规律进行了系统分析,结果表明,随着与荷载距离的增大,动荷载引起的地表沉降逐渐减小,相邻计算点的差异沉降及影响范围随着弹性模量的增大而减小,随渗透系数的增大而增大。研究结论可为滨海城市地铁工程的建设提供理论依据。     

吹填土固结试验及分析

利用改装的固结仪,对温州对吹填土重塑样进行了固结压缩和固结渗透试验,根据试验数据,对重塑土样的压缩变形与渗透特性进行分析,并结合太沙基一维固结理论,采用时间平方根法计算得到固结系数,并对固结系数的变化进行了非线性分析,分析并总结了固结系数在固结过程中的变化规律,为工程单位设计提供参考。     

吹填土区域软土地基固结特性

该文结合宝钢吹填土区域道路工程地基的应力历史和堆载预压施工监测结果,对浅层松散吹填土层和下部淤泥质软土层的固结变形规律进行分析.研究结果表明:该区域浅部吹填土层处于欠压密状态,在填土荷载作用下压缩变形发展很快,下部软土层吹填土和表层杂填土荷载引起的超孔压尚未完全消散,在地基加固施工时监测的初始孔压并非静止孔压;填土加载后,软土层的固结变形经历一个从快到慢,逐步收敛的过程.     

软土固结系数计算方法探讨

固结系数作为软土地基变形分析和软土地基加固设计的关键参数，它的准确获取具有重要的工程实践意义。目前由室内固结试验求解固结系数的方法主要有时间对数法、时间平方根法、三点法、司各脱法、反弯点法。室内计算固结系数通常采用时间平方根法和时间对数法，这两种方法均属作图法。其缺点是在作图过程中人为因素影响较大，而且试验初始阶段不可避免的初始压缩以及试验最后阶段的次固结等也对试验结果有较大影响。首先介绍几种常见的室内固结系数计算方法，然后再介绍最近出现的几种新型计算方法，并对其优缺点进行初步探讨。     

不同固结压力与级配条件下尾矿砂孔隙比特征

渗透系数对尾矿坝渗透破坏有直接影响,其主要受孔隙比大小的影响,而孔隙比受固结程度与颗粒级配2种因素双重影响。通过对尾矿坝原状样固结压力与颗粒级配进行分析,确定原状尾矿砂不具备结构性,其孔隙比主要受固结压力与颗粒级配的双重影响,当固结压力逐渐增大时,孔隙比逐渐减小;当尾矿砂分维值逐渐增大时,孔隙比逐渐减小。     

饱和软土K_0固结下三轴固结不排水剪试验分析

为了分析K_0固结与有效自重压力等压预固结饱和软土三轴固结不排水剪强度指标的不同,选用南京长江漫滩饱和软土,采用应力—应变式三轴仪进行了K_0固结和有效自重压力等压预固结下三轴固结不排水剪试验。试验表明K_0固结(cu)试验应力—应变关系没有峰值出现,主应力差(σ_1-σ_3)随着侧向固结应力(σc)的增加而缓慢增加;与有效自重压力等压预固结不排水总应力强度指标相比,K_0固结下粘聚力(c)值小而内摩擦角(φ)值大;现场原位十字板试验结果与K_0固结下三轴固结不排水剪指标相符。     

堆载预压下软土地基固结研究

对塑料排水板堆载预压法作用下的软土地基,采用竖向平均固结度计算公式对分级加载的软土地基的不同时刻的固结度进行推算和预测,并利用实测数据对其检验对比,分析地基土的固结程度,预测地基土达到稳定要求的时间。     

露天矿排土场土石混合体K0系数试验研究

松散土石混合体在排土场内进行着有侧限的固结,重塑,其静止侧压力系数K_0是影响固结过程及力学特征的重要参数。通过常规固结仪分级加载固结试验和GDS连续加载固结试验,对原材料取自哈尔乌素露天矿排土场的土石混合体重塑试样进行K_0固结试验,研究了不同初期固结压力(模拟排土场不同埋深)下重塑土石混合材料K_0系数变化规律。结果表明:重塑土石混合材料具有较强的结构特性,初期固结压力越大其结构性越明显;低初期固结压力试样正常固结段经验值与试验K_0值基本吻合,约为0.44～0.45,高初期固结压力试样正常固结段经验值高于实验值;超固结阶段,土体经验公式计算值均高于实测值,随固结压力的增大二者差值逐渐减小。     

全尾砂固结排放料浆流变特性实验研究

采用全尾砂固结剂TC-Ⅰ,通过全面试验、数据拟合、多元回归分析和理论计算等方法,对李楼铁矿未分级全尾砂固结排放料浆的流变特性及其影响因素进行了研究。结果表明,砂浆的剪切应力随着剪切速率增加而增大,呈线性相关;表观黏度随着剪切速率增加而减小,呈乘幂相关;测试范围内全尾砂固结排放料浆近似于宾汉塑性体模型,在管路输送中呈层流流态;浓度对全尾砂料浆的流变特性影响显著,灰砂比次之;同一灰砂比条件下,砂浆的屈服应力和黏度均随着浓度增加而增大;同一浓度条件下,灰砂比对砂浆的屈服应力和黏度影响不大;确定了适宜的砂浆浓度范围为76%~78%;建立了砂浆屈服应力、黏度关于浓度和灰砂比的回归模型。     

某新建尾矿库的最大安全堆坝速率研究

尾矿砂堆坝速率对尾矿坝安全运行有重大影响。为探讨某新建尾矿库的最大安全堆坝速率。通过有限元流固耦合法分析不同堆坝速率对尾矿坝的安全影响机理,确定合理的堆坝速率。研究表明,随尾砂堆坝速度增大,尾矿粒间有效应力增长速度趋缓,孔隙水压力增长速度趋陡,抬升浸润线埋深,增大下滑力。同时,降低固结度,降低尾砂力学强度,减小抗滑力,从而降低尾矿坝稳定性。综合抗滑稳定系数、最小浸润线埋深以及固结度确定某新建尾矿库的最大安全堆坝速率为15m/a。尾矿安全极限堆坝速率随弹性模量、渗透系数、粘聚力、内摩擦角增大而线性增大,随堆积坝高度增大而线性减小,随干密度、堆积坝坡比先升后降,呈抛物线型关系,存在堆坝速率最大值。     

超固结黄土与正常固结黄土的性质研究

黄土本身具有大孔隙率和结构性强的特点,在不同的前期固结压力下其力学性能和结构性也有所差别。根据前期固结压力的不同,可将土体分为3种类型,欠固结土、正常固结土和超固结土。超固结黄土和正常固结黄土是工程中常见的两种类型土,传统的用粒径、密度、液塑限来描述黄土的特性并不能很好的说明黄土的结构特性,因此有学者提出了黄土构度这一概念,用构度可以很好解释黄土的结构性。用构度、土粒粒度、湿度、密度指标一起描述土的物理力学性质,通过对比2种类型黄土的剪切特性、压缩特性、湿陷性以及构度,探究了超固结黄土与正常固结黄土性质上的差异,为实际工程提供理论依据。     

扁铲侧胀消散试验求解固结系数的研究

通过对扁铲侧胀消散试验的机理进行分析,推导出扁铲侧胀消散试验中所测得的压力值与孔隙水压力之间的关系,进而提出根据扁铲侧胀消散试验资料绘制超孔隙水压力消散曲线的方法。采用计算机数值模拟的方法,得到扁铲探头贯入后,周围土体中超孔隙水压力在空间的分布规律,并将其作为求解固结微分方程的初始条件。通过对固结微分方程的求解,导出利用扁铲侧胀消散试验中超孔隙水压力随时间的变化及在空间的分布规律,提出用扁铲侧胀消散试验资料估算土体水平固结系数的方法。结合杭州地铁一号线工程勘察中二个工程所做的扁铲侧胀消散试验的实测数据资料,对本文的估算方法进行了验证。与室内土工试验的成果进行对比,结果令人满意。     

云南卡房尾矿库固结试验与机理研究

随着国内矿山的开采规模不断扩大,尾矿库的安全问题越来越受到关注,而尾矿颗粒的固结程度又直接影响着尾矿坝体的稳定性,所以对其进行研究十分必要。以云南卡房尾矿库为例,通过室内试验模拟该尾矿库中尾粉砂及尾粉土的淋滤固结过程,分析了固结方式、淋滤方式、淋滤次数对砂土体固结程度的影响。试验结果表明:尾矿液淋滤后的砂土体的沉降量及力学指标比清水淋滤后的砂土体高,固结程度更强;随着单次淋滤时间和总淋滤次数的增加,砂土体的沉降量会逐渐增大,但沉降速率会逐渐降低并最终趋于稳定。通过对尾矿颗粒微观结构的观测和对水化学场的变异分析,推演了卡房尾矿库的化学固结过程。通过对卡房尾矿多种固结作用机理进行综合分析得出:卡房尾矿库存在自重固结、淋滤固结、化学固结等多种固结形式,尾矿砂土的沉降及力学指标的提高是3种形式共同作用的结果,淋滤及化学固结作用往往发生在饱和—非饱和状态交替的区域,无交替状态的区域则由自重固结主导;淋滤固结对于浅部尾矿影响较大,化学固结对深部尾矿影响大。上述分析对于尾矿颗粒固结特性的理论研究及实践应用有一定的借鉴意义。