内容发布更新时间 : 2024/5/1 7:10:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

无核密度仪在土石回填压实度质量检测中的应用

【摘 要】本文介绍了无核密度仪在土石回填压实度质量检测中原理及方法，通过对无核密度仪在某城镇搬迁新址中应用的分析，进一步证明了无核密度仪在土石回填压实度检测中应用的可行性。

【关键词】大型场平工程；无核子密度仪；压实密度；质量检测

某城镇地处山区，地形地貌非常复杂。因受到暴雨、泥石流、山体滑坡等地质灾害严重，所以就需要在周边选择合适的地方进行重建。但是这些重建地区大都是河谷，在重建之前需要对该地区进行回填、压实、平整。场地的压实平整工程是整个重建工程的关键点。为了新建场址能够满足房屋等基础设施建设回填碾压过程中必须对回填土石料压实密度进行检测。

1 检测原理及检测方法

PDA掌上电脑及基本MDI主机(MD一2020)这两个部分是MDI无核密度仪的主要构成部分，MDI无核密度仪的工作原理是利用脉冲发生器发出阶梯式的电磁脉冲，将电磁脉冲打入土壤的四跟金属钢针之后所收集处理电压信号，通过对计算获得土壤的电介质常数、土体的电导率值，利用专门的计算机软件处理之前所采集到电压信号，通过专门的计算机软件依据参数计算出所检测土壤的密度及湿度，最后在PDA掌上电脑上显示出来。

ASTM（美国材料和试验学会的标准测试法）中明确规定了有“两步法”和“一步法”这两种检测方式。所谓的两步测试法，指的是先使用无核密度仪分别检测现场土及现场压实土的电介质常数，在检测现场使用无核密度仪将电介质常熟确定出来，然后对现场需检测的土壤进行采样，在击实模里面进行压实。确定击实模里面标本土壤的湿度，依据的是已知模的体积、毛重，再加上击实模内的毛重，然后用MDI密度仪测量击实模内土壤的电介质。击实模内的待测土含水率主要根据湿度含量、电介质常数、土壤密度这三个数据之间相联关系确定的。击实模内的水含量一般都是不同于现场的水含量的，从击实模内的土壤密度这个数据可以得出现场待测土的密度，而电介质常数则是根据现场检测及击实模内得出的。

而所谓的简化 (一步)测试法，包含有土体电导率及现场一步检测土的电介质常熟，简化测试法的检测方式与两步法检测的方式大体相同。

2 测试应用分析

检测现场所收集的土料的土壤粒径小于5.0mm，在土料的表面较为干燥，施工压实的厚度为26cm。

2.1 室内试验结果及依据

①在土的击实检测中，得出最佳的含水量为13.3%，最大干密度为1.83 g/ cm3，这个数据的来源主要是根据SL237-1999标准。

②在界限含水率测试中，根据SL237-1999标准得出塑限16.5%，土壤液限为28.1%。

③在颗粒分析实验中，细筛分析2.0～0.075 mm 筛孔，小于2.0mm的粒径的土质量为87.4%，小于5.0mm的粒径的土质量为91.58%，小于10.0mm的粒径的土质量为98.2%，小于20.0mm的粒径的土质量为97.6%，小于40.0mm的粒径的土质量为100%。

④不均匀系数、曲率系数试验依据SL237-1999 标准，得出结果: Cu =33.35， Cc = 2.26。

2.2 检测参数设置 现场测试之前，首先对无核密度仪进行测试单位参数设置；然后将土壤样品室内各项试验参数准确地输入到设备中。

2.3 检测过程与结果分析

采用相关规定对检测现场采用随机选点方法进行压实度检测，在场地中试验过程首先使用无核密度仪进行压实度检测，一个完整的测试是由5个独立的测试点组成，按照操作顺序依次测试，完成后设备提示移动到下一测试位置。随后在无核密度仪检测点范围内接近中心位置采用灌砂法检测该位置的压实度。

无核密度仪含水率检测值则高于灌砂法检测值，平均差值分别为6.83% 和7.05% 。压实度检测值修正值与灌砂法检测值偏差范围为± 0.23% ～±4.34% ， 也就说明湿密度检测值变化范围在±0.038 g/ cm3～± 0.082 g / cm3之间。经统计分析，灌砂法检测压实度检测值标准偏差S = 2.34，变异系数CV = 2. 57； 无核密度仪检测压实度检测值标准偏差S = 1. 21，变异系数CV = 1. 37。后者两项指标均小于前者， 满足一般情况下土石回填压实度的偏差系数< 2%的经验值。

从测试结果分析，经过修正的湿密度及含水率标准曲线与无核密度仪检测曲线有明确的相关关系，因此可进一步对设备参数进行调整设定，使无核密度仪现场检测结果更为精确。

3 结语 3.1 结论

本文分析了将无核密度仪使用在大型场平工程的测试中，而且还利用与灌砂法的试验对比，得出水分校正量及无核密度仪的密度校正量，经过校正以后，实际情况与检测现场得出的数据大体吻合。通过试验得出，无核密度仪无论是在精度上面，还是在测试的速度上面都可以满足大型场平工程检测的需要。

3.2 经验

在实际操作过程中，我们可以发现无核密度仪比较于传统的测试方式，具有以下几个优点：

①无核密度仪相较于核子密度，它的最大优势就是无核化，在购买无核密度仪之前并不要求必须向政府提出申请和进行环境评价报告。

②如果在实际操作的过程中，如果条件允许的话可以进行一步法的检测方法，和传统测试的方法（如环刀法等方式）不同的是无核密度仪可以有着更为精准，快速。从围堤填筑检测应用情况来看，无核密度仪一般5～8 min完成1个测点的检测工作，检测速度完全能够满足土方填筑连续施工的要求。

③传统测试方法（如环刀法等），往往都是破坏性的测试方法，在测试之后都会在土壤表面留下大大小小的测试坑，而且对周边土壤的压实面也会遭到扰动。虽然相关规定中详细说明了对于这些大大小小测试坑的回填要求，然而在实际的操作过程中，测试坑的回填工程质量的控制却往往被大家所忽略，这就为整个工程留下了安全质量隐患。在这方面上，因为无核密度仪不是破坏性的测试方式，所以对原有已压实面不造成破坏，不会影响填筑质量。虽然无核密度仪的先进性毋庸置疑，但由于研制时间较短且目前工程实例不多，故同时也存在以下局限性。

①无核密度仪自身的测试准确度需要进一步提高。 ②在实际操作无核密度仪的时候，要求将土体电导率及电介质这两个常数先确定下来，尤其是在大型的水利工程中，土壤情况比较复杂，不同的土质相互作用生成，不同的土体都要求重新确定其所对应的两个常数。

③在条件允许的情况下，一步法的使用可以有效地提高测试的速度，然而对于那些不能简单进行分辨、较为复杂的土质，使用两步法则更为实际。

参考文献：

[1]季建兵，无核密度仪在试验检测中的应用初探[J]，建筑施工，2010. [2]王志强，用无核土壤密度仪检测压实度[J]，建筑施工，2010.