上游式尾矿坝在运行时,尾矿料由子坝处的放矿口排出,在水力冲击和搬运下自然沉积,这种特有的放矿工艺决定了尾矿坝土体的非均质性。在垂直方向上,随着尾矿料的层层堆积,下方土体逐渐被压密,其密度、孔隙比等物理性质均随上覆堆载的增加而不断变化;在水平方向上,由于尾矿料与水混合,以泥浆的形式排出,在水力搬运下,粗颗粒在刚出放矿口便沉积下来,但对于细颗粒而言,将被水流带到更远处沉积,这就使得尾矿料在水平方向上颗粒分布不均的现象。基于这种沉积形式,尾矿料本身的干密度、渗透性、黏聚力、弹性模量等参数也一定会随着堆载进行而发生变化。在对尾矿库的物理力学特性进行计算时,通常将上述参数作为常数处理,但与常规土体处理方式不同的是,将坝体按照不同类型土质的进行分层、分区,赋予其不同属性材料,用来描述尾矿库的非均质特性。但是该方法依旧无法反映尾矿料在堆载过程中连续的时空演化特性,也无法考虑到这些参数在变化过程中对于土体力学特性的影响,进而使得计算结果与实际偏差较大。另外,尾矿坝的堆载过程是土骨架与孔隙水相互作用的固结问题,而现有的一维Terzaghi固结理论和三维Biot固结理论均没有考虑到土体物理参数（如渗透系数、干密度以及黏聚力等）的变化,这对于常规压实地基土而言是可以忽略的,但是对于尾矿堆积土而言其计算结果与实际相差较大。因此,本文针对上述问题,提出可以在固结过程中考虑土体物理参数变化的固结理论。首先认为尾矿土固结过程中物理参数的变化与孔隙比有关,在与孔隙比有关的渗透系数、干密度和黏聚力计算公式的基础上,利用土体受压时孔隙比与体应变的关系式,得到用体应变表示的变渗透系数、变干密度和变黏聚力公式,再将这些公式代入Biot固结方程中,让这些变参数公式中的位移变量与Biot固结方程的位移未知数相耦合,得到变参数固结理论,使得这些参数在计算的每一时步进行自动更新迭代,实现尾矿料物理参数在固结计算的时空演变,为提高尾矿坝固结计算精度提供理论依据。本文主要工作如下:1)基于达西渗透系数公式和柯森-卡门渗透系数公式,利用初始孔隙比和初始渗透系数代替其中微观参数,得到用孔隙比表示的渗透系数公式,再利用土体的压缩变形规律将孔隙比和体应变的关系代入其中,得到能够以体应变表示的渗透系数公式,使得渗透系数和Biot固结方程中的位移未知量进行耦合,使其在计算中进行迭代,以此来完善Biot固结方程。研究表明:考虑渗透系数变化的Biot固结理论较传统计算方法而言,因孔隙比和渗透系数的减小造成超静孔压消散减缓、沉降速率降低;土体初始孔隙比越大,体应变越大时,修正渗透系数对固结过程的影响越大;修正理论只影响固结过程,不影响固结计算最终结果。2)针对尾矿库材料非均质导致的干密度和黏聚力非均质的现象,在干密度和黏聚力与孔隙比关系的基础上,利用土体压缩变形规律,提出能够以体应变表示的干密度公式和黏聚力公式,使之能够在计算中考虑其变化。研究发现,干密度变化对于固结过程中应力的影响甚微,但干密度公式的加入能够反映固结过程中土体压密规律;黏聚力大小受体应变和比例系数α0的共同影响:体应变越大,黏聚力越大;比例系数α0越大,黏聚力变化率越大。3)根据上述理论公式,在有限元软件中实现计算。利用COMSOL软件强大的多场耦合功能以及丰富的输入接口,研究本文所提理论公式的规律,探究各参数变化对固结过程的影响,再采用ABAQUS和其强大的子程序功能,实现本文所提公式在工程实际中的应用。4)以金堆城钼业王家坪尾矿库为研究对象,进行数值仿真计算,考虑坝体在水平方向的材料分区和垂直方向的分层填筑,利用本文所提公式进行计算,并分析不同排水边界条件下尾矿库固结沉降规律。