核子密度仪在路基压实检测的应用

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1、关于核子密度仪与灌砂法检测路基压实质量的对比试验近年来，越来越多的路基施工工程把核子密度仪使用在路堤填筑的压实质量检测上，配合高效的机械化施工，使施工进度、施工质量都得到了显著的提高。我们在洛湛铁路永岑段YQ5标的站场和路基填土施工中，学习兄弟局在青藏铁路工程、浙赣铁路提速改造工程的经验，采用美国坎贝尔MC-3核子密度仪和K30平板载荷测试仪作为填筑质量的检测工具。并根据本标段填料的情况，有针对性地对传统的灌砂法和核子密度仪进行对比试验，以此考核使用核子密度仪在本标段路基填筑质量检测适用性和理论性，为今后的检测工作找出依据。1灌砂法和核子密度仪在路基检测的

2、应用范围1.1灌砂法灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，计算填料的湿密度，用酒精燃烧法测定含水量，然后计算出填料的干密度和压实度，它是当前填土最通用、最常规的检测方法。它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，计算步骤烦琐，因此它的测试速度较慢。常常成为机械化施工的“瓶颈”和“咽喉”工序。1.2核子密度仪法该法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少，测试一个检测点两、三分钟就可以得出结果。10我标段使用的MC-3型核子密度仪是美国CPN公司的产品，用于测定各种土料、土石混合料的密度、含水量。仪器

3、上的液晶显示器可同时显示出湿密度、干密度、含水量、含水率、压实度（输入填料的最大干密度后）、孔隙率（输入填料的比重后）等检测数据及测量条件。它有两种测量方式：一种为反射式无需在被测体上打洞，测量深度达50～70mm；另一种为透射式，需在被测体面上用专用工具打一小洞，测量深度为300～500mm。它的缺点是，放射性物质对人体有害。另外核子密度仪的水份测量是由高能量的快速中子，穿透材料时与水份中的氢原子碰撞，因氢原子与中子的质量几乎相等，碰撞后使中子的能量减速为慢中子反射回来，被仪器接收并与水（H2O）中氢的含量进行比较，计算出含水量。但氢不是光以水的形式存于

4、填料之中，比如水泥、石灰、粉煤灰、有机土、粘性土等材料中都不同程度存在着水以外的氢，因此核子密度仪在监测中，得出的湿密度值比通常用灌砂法检测有所偏高，一定程度上影响测定的准确性。所以，用核子密度仪检测路基的压实质量，需与常规方法比较，找出现用填料的偏移特征，以验证其可靠性。2填料情况我标段施工位置处在广西壮族自治区桂东南地区，属丘陵地带。土质分布以砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、页岩风化层、易风化的软石层及黏土层为主。根据建指《洛湛铁路永岑段路基土方调配方案》，本标段共需路基填料97万m3,主要来源是移挖作填，取自路堑挖方及隧道弃渣。首先，我们对沿线各路堑挖方

5、山头摸底，并取样送试验室进行填料的分组试验。在这个基础上选出比较有代表性的两个组别填料进行对比试验。10具体的各项物理指标见表1：表1土工试验报告号填料名称填料组别液限WL％塑限WP％最大干密度g/cm³最佳含水量％比重Gs土粒组成（％）6020520.50.25　～～～～～～＜0.07520520.50.250.075TG2005081低液限粉质黏土C组34.621.41.8817.4　　　23.62.40.610.8　TG2005076土质细角砾B组　　　　2.6817.240.310.42.66.6　TG2005009细角砾土B组26.718.91.

6、9413.241.911.916.17.916.3注：具体试验结果见附件1、2、33对比试验3.1检测方法：试验选择在标段项目填筑的路段上进行，同一测点分别先用核子密度仪，后用灌砂法检测。灌砂法的含水量采用酒精燃烧法测定。核子密度仪检测以试孔为中心置仪器于路基纵横两个垂直位置分别测试两次，以平均值为测试值，共检测10点，取10组数据进行整理分析，求出密度和水份的修正值。3.2检测依据规程：TB10102-2004《铁路路基施工规范》；TB10102-2004《铁路工程土工试验规程》；TB10001-2005《铁路路基设计规范》；《新建铁路洛阳至湛江线永州至

7、岑溪段路堤试验段施工实施细则》3.3检测设备：核子密度仪为美国CPNMC-3型核子密度仪，测量深度250mm10，测量时间30s；用Wd挡检测填层的压实度，用Av挡检测填层的孔隙率。灌砂仪为标准的灌砂仪，灌砂筒直径150mm；量砂为粒径0.25～0.75mm标准砂，砂的密度事先作好标定；所用案秤、天平、钢直尺等计量器具均检定合格。4细粒土（粉质黏土，土工试验报告编号：TG2005081）的对比试验结果及分析。4.1用3.1的检测方法，我们首先对粉质黏土为填料的路基填层压实质量进行对比试验。结果见表2：表2细粒土灌砂法核子密度仪法对比试验结果汇总测点编号12

8、345678910灌砂法湿密度2.0912.0592.0482.0