堆浸底垫层材料

底垫层材料首先应满足堆浸底垫的基本要求，其次应根据当时当地的具体条件而定。现代堆浸工程中使用了各种各样的底垫层材料，本文介绍用得较为广泛的几种。

一、粘土底垫层  若在离堆浸场2公里内有合适的粘土，可使用粘土底垫层。通常的做法是在压实了的地基上，分层铺设粘土层，为了保证质量，往往加入膨润土，然后分层压实。分层粘土的厚度和总厚度需视粘土的质量而定。粘土的粒径是粘土质量的一个重要指标，一般以粘土的最大颗粒尺寸来确定层厚和总厚度。

粘土底垫分层厚度约等于95%的粘土通过的筛孔尺寸的3～5倍。

粘土底垫层的总厚度一般约等于95%的粘土能通过的该筛孔尺寸的10～12倍。如表1所示。

表1  粘土底垫层厚度选择

粘土底垫层的质量除主要取决于粘土的质量外，还与施工方法，施工机械有关系。分层施工这一步非常关键。在这一步中用盘式耕作机在不加水的情况下混合粘土，然后按要求喷洒清水，当水分达到要求后，让振动压路机至少9次往返通过，以压实粘土。一般分层粘土厚约150～180mm。每层的施工方法基本相同。所不同的是中间层，往往要加入粘土量的3%～5%的膨润土。另一个重要问题是要保证层间界面的良好接台，其措施是将压实的底层表面部分重新弄松，再铺上一层粘土。在结冰期不宜施工，在炎热的复季，由于蒸发的影响，应注意加水养护。

铺设得好的粘土底垫层其渗透性可低至3×l0^－9cm／s，完全可以满足1×10^－7cm／s的要求。

当采用前端式装载机或运输皮带筑堆时，为防止矿石从高处落下对粘土层表面的冲山损伤，一般要求在粘上底垫层上再覆盖卵石或粗砂保护层，其厚度视矿石块度而定，通常在50～100mm之间。

二、地膜底垫层  这里所称的地膜，包括不同种类，不同厚度的有机合成材料。如各种不同厚度的聚氯乙烯，高密度聚乙烯软板等。这类材料的渗透性低，可达1×l0^－13cm／s。人们关心的是它的抗压、抗刺破能力。表2是各种地膜的试验测定结果。

表2  地膜底垫层材料试验结果

注：PVC－聚氯乙烯；HDPE－高密度聚乙烯；P一合格，未发现刺破的小孔；F－损伤，至少出现一个孔；T－从顶部刺破；B－从底部刺破。覆盖层厚度l00mm．试验时对底垫层施加的压力为80kN．产生2000kPa的接触应力。保持时间2min。

表2说明，1mm厚PVC作底垫层材料，再以粗砂作为保护，效果是可以的。若用－l0mm的筛分砾岩作保护层，即使采用1.25mm厚的PVC也是不行的。但是，1mm厚高密度聚乙烯（HDPE）作底垫层材料，则在所试验的保护层材料情况下，效果都好。由此可见，同样厚度的高密度聚乙烯比聚氯乙烯的抗压、抗刺破的性能要优越。

堆浸底垫层采用地膜的越来越多，一些小堆场曾采用一层油毡，再铺两层PVC农用薄膜，只能使用一次，虽一次投资较少，但生产经营费用大。719矿铀矿堆浸曾采用3mm厚的PVC软板，可多次重复使用。双王金矿及新疆沙尔布拉克大型工业堆浸均采用1.2mm厚的PVC软板，矿石粒度－40mm，堆高7m，试验证明可多次重复使用。目前铀矿堆浸大都采用1．0mm的软PVC板作底垫层，成本约25元／m²。用环己酮作粘合剂，施工方法简便，铺设时宜按坡度走向，从低到高，逐块搭接，粘合宽度为3～5cm，铺设和粘合时温度最好高于25℃，否则要施加一定的压力。

三、沥青混凝土底垫层  沥青混凝土底垫层的渗透率为10^－8～l0^－10cm／s，其渗透性能介于粘土底垫层和地膜底垫层之间。但它的抗压和抗刺破能力优于地膜和粘土底垫层。质量好的沥青混凝土底垫层，可以经受住150t卡车的往返通行。它的造价或一次性投资很大，因此只有大型、高堆、需长期反复使用的堆场才采用。

沥青混凝土底垫层的施工方法是：先在压实的地基上铺一层沥青混凝土，再铺一层沥青－橡胶模，最后在沥青－橡胶膜上面再铺一层沥青混凝土。为了提高排液能力，一般在沥青混凝土底垫层上再加一层0.l～0.2m厚的粗砂或破碎均匀的矿石层。入堆的矿石尺寸一般为20～80mm。

表3  美国金矿堆漫采用沥青混凝土底垫层的状况

注：T_总－底垫层总厚度；T_上－上层沥青混凝土底垫层；T_下－下屉沥青混凝土底垫层。

四、其他底垫层  国内有采用三台土－砂、石灰、粘土混合均匀，用人工夯实作底垫层，没有渗透性实测数据，估计达不到1×10^－7cm／s。另外河北峪耳崖金矿堆浸场，采用薄钢板在现场焊接后作底垫层。铀矿堆浸也有先铺一层混凝土，再在其上浇一层热沥青，如最早设计的711矿尾矿堆浸场。