淺談核子儀在工程檢測中的應(yīng)用

薛龍龍

（中鐵二十五局五公司，山東 青島 266000）

1 對核子儀的描述

1.1 用有關(guān)核子儀的方法對壓實(shí)度的檢驗(yàn)有點(diǎn)分析

用測壓的方法對實(shí)度進(jìn)行檢測時(shí)，常見的方法有灌砂法以及環(huán)刀法，但是缺點(diǎn)也是顯而易見的，即檢測的速度過慢并且頻率受控制加之人為因素的影響并不能準(zhǔn)確的檢測到實(shí)度的大小，因?yàn)檎`差大。所以這種方法就不能運(yùn)用于所有的或者說大規(guī)模的實(shí)度檢測。核子儀的方法與其相比的優(yōu)點(diǎn)就是速度快并且檢驗(yàn)結(jié)果比較精確，高效與便捷為其最突出的優(yōu)點(diǎn)。檢測結(jié)果一次顯示,具有高效和便捷的優(yōu)勢,其測量精確度很高（密度測量范圍為1.12-2.73g/cm3,測量誤差不大于±0.3g/cm3,含水率測量誤差不大于0.015%）。核子儀作為一種簡便、快捷、高效的測量儀器與其他破損性測試方法相比有顯著優(yōu)點(diǎn):（1）被測土壤范圍大,結(jié)果具有代表性。（2）測量時(shí)間短,一次不超過五分鐘,而且是無破損性檢測,同一地點(diǎn)可準(zhǔn)確重復(fù)測量。（3）由操作人員引起的誤差很小,使用過程安全系數(shù)較大。（4）檢測可在壓實(shí)機(jī)械來回通過的幾分鐘間隙內(nèi)完成,壓實(shí)度可立即獲得,以便決定是否繼續(xù)進(jìn)行碾壓。

通過以上列舉我們知道，應(yīng)用核子儀技術(shù)是契合實(shí)際的，并且這種手段既可以保證檢測的準(zhǔn)確度也可以大大提升其工作效率，所以說，前景是相當(dāng)廣闊的。

1.2 對核子儀原理工作的闡述

核子儀工作的原理主要通過兩種方法來進(jìn)行一種是投射法，另一種就是反射法。

1.2.1 透射法介紹:MC-3核子儀用137Cs作為放射源,通過中等能量的γ射線來測定壓實(shí)度的,這種γ射線透過建筑材料時(shí)射線的衰減主要為光電效應(yīng)。工作時(shí),預(yù)先在壓實(shí)路基中打孔將放射桿插入孔中所需深度,使γ射線發(fā)射出來,安裝在儀器底部的檢測器接受并測量這種射線,γ光量子要達(dá)到檢測須穿過土壤的全部距離,引起大量光量子與土壤中的電子碰撞減少到達(dá)檢測器的光子數(shù)量,由此可計(jì)算出材料密度。γ放射源垂直方向的深度能變,而探測器的位置不能改變,因此測量的密度是代表放射源的源桿深度到探測器間材料的平均密度。

1.2.2 反射法介紹

反射法可以通過反向散射來測量密度的大小以此來檢測誤差，但是這種方法很少使用在對路基的檢測中。

2 有關(guān)核子儀技術(shù)在對路基檢測時(shí)的應(yīng)用介紹

2.1 對核子儀技術(shù)既定方法的介紹與闡述

核子儀的數(shù)據(jù)的特點(diǎn)有個(gè)大優(yōu)點(diǎn)就是很穩(wěn)定，但是穩(wěn)定不是絕對而言的，所以其不能作為直接的測定數(shù)據(jù)。一般的廠家對核子儀都是有明文標(biāo)注的，都對廠家進(jìn)行標(biāo)記，不過由于其他原因有差異，所以使用材料也是不同的，不一致的還有化學(xué)成分以及使用的工程材料，與此同時(shí)，各個(gè)階段的施工工藝以及方法也是不相符合的，所以一定要確保核子儀技術(shù)的可靠性。對核子儀標(biāo)注一般遵循以下幾點(diǎn)：首先要選擇一段好的路基雍福來測量時(shí)的準(zhǔn)確性，其次，在測量時(shí)需要注意，測定一定的含水量以及濕密度，然后，應(yīng)該通過投射法對水分進(jìn)行檢測，最后，測定密度以及含水量的關(guān)系。

2.2 實(shí)例測定核子儀

對日竹路的測定中，使用了多臺MC-3的機(jī)器，進(jìn)行的標(biāo)定說明了這些問題。核子儀的壓實(shí)度一般在百分之九十四到百分之九十六之間，偶爾有超出壓實(shí)度的接近百分之九十八的屬于偶然誤差，而用常規(guī)的灌砂法測定的壓實(shí)度則是在半分之九十到百分之九十五之間，兩者對比可以看出新方法用核子儀測定的遠(yuǎn)比舊方法來的精確。

2.3 對核子儀技術(shù)的應(yīng)用分析

作為一種堅(jiān)固的測試儀器，核子儀是以微處理器為核心進(jìn)行測量的精密儀器，檢測現(xiàn)場土以及建筑材料等的含水量作為其主要工作，核子儀為了要建立一套完整的質(zhì)量測量的數(shù)據(jù)，所以要對路基的每一層壓實(shí)度以及含水量的情況進(jìn)行精密的測定與核查，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總與整理，通過分析查找出出現(xiàn)的問題所在，繼而采取相應(yīng)的緊急措施來整改，使其滿足要求，確保路基的質(zhì)量完全符合規(guī)定要求。

對核子儀的使用要注意以下幾點(diǎn)：首先，在使用前，要仔細(xì)觀察核子儀本身的標(biāo)定，看此標(biāo)定是否符合此路段路基的要求；其次，在使用時(shí)注意選取一塊平整干凈的路基地段，測量出此路基最大的干密度和測量時(shí)的時(shí)間，然后一齊將其輸入核子儀設(shè)備中，過段時(shí)間后，在將放射干放入已經(jīng)打好孔的路基上，此時(shí)按下核子儀的開始鍵，一段時(shí)間待其穩(wěn)定后讀取此時(shí)的干密度以及壓實(shí)度等等。

3 實(shí)例分析

通過查找我們現(xiàn)在就舉一個(gè)在日竹高速公路上的例子，我們對這段地段用核子儀與灌砂法分別進(jìn)行了測量。

用核子儀測量的壓實(shí)度分別為96.2，95.1，95.0，94.8，96.2，94.8，98.0，95.2，94.9，95.7，97.5，95.8，97.2，99.0，97.5，95.4，96.，97.2，96.5，94.2。

而用灌砂法測量的數(shù)據(jù)分別如下：94.7，93.5，93.4，93.2，94.7，93.2，96.6，93.6，93.3，94.2，96.0，94.3，95.7，97.6，96.0，93.8，94.9，95.7，95.0，92.6。通過測量的這些數(shù)據(jù)我們可以看出，相比灌砂法用核子儀測量的數(shù)據(jù)更為緊湊，誤差更小，所以測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。

4 對核子儀的使用應(yīng)該注意的事項(xiàng)

（1）對每臺核子儀須進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定過程要認(rèn)真仔細(xì),嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行,對比點(diǎn)不少于40個(gè)。（2）當(dāng)土質(zhì)發(fā)生變化時(shí),應(yīng)重新對其進(jìn)行標(biāo)定。（3）室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所確定的最大干密度要準(zhǔn)確。（4）檢測時(shí)要選擇表面平整、干凈的點(diǎn)作為測點(diǎn)。源桿扳機(jī)必須在卡槽內(nèi)。（5）每次使用以前要對核子儀進(jìn)行計(jì)數(shù)標(biāo)定。（6）在測量過程中對所測數(shù)據(jù)不能任意舍棄,若發(fā)現(xiàn)不合理數(shù)據(jù),應(yīng)分析原因經(jīng)重新檢測后方?jīng)Q定取舍。

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