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摘要：随着我国建筑工程的高速发展，地基工程作为其中一个重要的分部工程，其施工技术、检测技术和设备也得到了长足的发展。地基检测的传统环刀法、灌砂法仍有着较大范围的应用。但随着工程工期紧张，以及各方面对于工程质量的管控力度加大，传统环刀法、灌砂法检测干密度所需的时间有时会影响工作进展，造成检测压实度数据的虚假成分。使用核子密度仪计检测平台的干密度是目前比较先进的方法，它易于使用、快速测量，可用于检测各种类型的压实土壤的干密度，特别适合于进行大面积填方，其探测效率远远高于传统方法。但是，一些技术人员对核测深法测试结果的可靠性和安全性表示怀疑，这导致应用速度缓慢。基于此，本篇文章对核子密度仪用于土石混填地基检测适用性进行研究，以供参考。
关键词：核子密度仪；土石混填地基；检测适用性
引言
随着中国建筑工程的迅速发展，因其地基地质环境的差异较大，各类不同地质环境需要进行的处理方式不尽相同，但绝大部分均采用换填方式进行，同时土方的回填也是依据着因地制宜的方式，就近采取合格土体进行回填。虽然这种方法具有良好的经济和社会效益，但必须严格控制回填过程中的压实质量，以确保实现回填土的压实度，压实可以明显地减小结构层的透水性，减小毛细水的上升高度和饱水量，增加其水稳定性，在一定程度上防止冬季结冻期间结构层的水份积聚和春融期结构层软化，避免后期因压实不足造成的不均匀沉降，增加工程返修的费用。接下来笔者将针对性的讲述核子密度的工作原理及其数据的准确性，从而实现其在建筑地基工程中的大面积推广应用。
1核子密度仪工作原理
核子密度仪内部有有一个含铯137γ源和镅2412铍中子源的复合源。其中γ，源用来测量密度，中子源用来测量含水量。核子密度仪探杆长度30cm．可测得土层厚度30cm以内任何压实点的干密度、湿密度和含水量，也可测30cm以外的压实数据。
密度测试：137γ源进入测量材料，与材料原子的周围电子碰撞，产生康普顿散射，分散伽马辐射能量降低，方向改变。材料密度越高，伽玛射线扩散计数就越大，这有助于通过测量散射的伽马射线数量来确定测量的材料密度。
含水率测试：2412铍中子源生成的快速中子被引入测量的材料中，并在与层中的材料碰撞时散射、减速，散射该功能主要由物质中氢的数量决定，氢主要在水中。如果检测到的材料中的水量很大，则热中子很多，反之亦然。
2核子密度仪试验检测的优越性
在施工现场通常采用灌砂法，它具有测算准确、适用面广的特点，对于细粒土、粗粒土和路面结构层均可采用。但检测速度慢，每点平均耗时约较长，并且现场测不出试样的准确含水量，不能及时得出数据，只能在碾压完成后对压实效果进行检查。而核子仪法具有方便、快捷的优点，能进行碾压过程的控制，可以测出每碾压一遍压实度的变化，并且不会受到压实材料温度计状态的影响。缺点是放射物质对人体有害，使用时须与常规方法比较，以验证其可靠性。
3核子密度仪试验检测适用具体步骤
1）先将核子仪预热15min。2）把核子仪放在标准支架上。3）在预备状态下，按“标准计数”键，即显示标准计数的当前值，再一次按“标准计数”键，显示提示信息，仪器进行120s标准计数测量，测量完毕仪器发出快鸣叫声，显示本次测量结果。
4）核子仪的修正值置于零，预置测量时间30s～60s，选择压实好的平坦测试点，把仪器置于测试位置，然后进行一次测量，取得读数，保持中心位置不变，旋转180°再进行第二次测量，记录读数，再将仪器在原位转90°测第三次，记录读数，再次将仪器的原位转180°测量第四次，记录读数，然后将这四次读数的平均值作为核子仪湿密度与含水量的测得值，计算干密度。移去核子仪在该点中间位置打一个圆洞，并用灌砂法测定得湿密度，取样品测定含水量后，计算灌砂法测得的干密度。
4核子密度仪用于土石混填地基检测适用性研究
灌砂法测量压实度是利用量砂由一定高度下落到一定容积的试洞内，按其单位重量不变的原理来测量试洞的容积，然后再计算出该点的压实度。所以确定量砂的密度是测量现场干密度的最基本条件。试验室采用重现性最好的粒径0.3-0.6mm砂，用直径150mm、高170mm的标定罐反复标定至少3次，取其平均值，测得密度为1.437g/cm3。同时确定填满灌砂筒下部圆锥体需要的量砂质量为857g。
笔者通过现场工程实例，分别对采用灌砂法和核子密度仪计法对回填土石地基进行了三轮现场干密度试验，并对其统计的数据结果进行了回归分析。结果表明，核测深仪的检测结果与灌砂方法的检测结果非常接近，偏差几乎可忽略，满足规范要求，且测试数据分散程度较低。三组对比数据的相关系数均大于0.86，这意味着采用核子密度仪计法检测回填地基干密度的数据是可靠的。干密度测试数据箱形图分析结果表明，灌砂方法数据分布稍宽，中间值稍大，三种工作方式的数据分布对称略有不同。干密度评估的结果不受以下因素的影响：中间值、内部距离、核试验结果与注射方法结果之间的极大相似性、数据特征的一致性、中间值、对称性等。
5使用核子仪测定密实和含水量的注意事项
1）土质变化大，被测结构层厚度、材料有变化时进行灌砂法与核子仪的校正标定。2）在进行核子仪标定时，灌砂法挖的试坑深度要标准。3）由于土质一般变化大，土的颜色、土的性质都有变化，影响土的最大干密度的变化，在抽检压实度时要注意最大干密度的变化情况，正确确定最大干密度，使抽检的压实度能够正确指导施工。4）利用核子仪抽检底基层、基层压实度，抽检时施工现场情况，如水泥凝结时间几小时到1d要与利用灌砂法校正核子仪时施工现场情况基本相同。5）由于核子仪器含有放射性，所以，在操作过程中存放核子仪时要注意防护放射性。如操作时离仪器2m，等工作完成后再读数，存放仪器时，离住房尽量远些。只要大家操作得当，核子仪通过有关部门进行仪器的放射性检查，使用核子仪是安全的。6）核子仪与灌砂法配合使用，能收到良好效果。7）用核子仪进行施工现场实测时，应注意以下几点：选择地表平坦处打孔，测孔要垂直向下，深度以结构层的厚度为宜，砸入结构层的钢钎应旋转拔出，切勿晃动钢钎，以致测孔处材料松散，降低压实度。因测量密度的辐射源铯137发出的射线具有一定的方向性（向手柄方向辐射），所以每测点应做垂直90°的四个方向测量，取其平均值作为该点的最终压实度。
结束语
核子密度仪计是一种智能仪器，可迅速准确地测量土壤、沥青、混凝土等各种建筑材料的湿度和密度。试验时间短，适用于大型土方工程施工的质量控制。核子密度仪计有助于提高工作效率、节省时间、加快试验和减少测量误差。
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