［摘要］為滿足施工進度的需要和快捷反映堤身土方填筑的質量，使用MC－3C型核子密度/濕度測試儀與環刀法相結合的方法來控制堤身土方填筑壓實度。在大量土方填筑壓實度檢測中滿足規程要求的壓實度檢測頻率，有效的控制了堤身土方填筑的工程質量，也減輕了試驗檢測人員的勞動強度，加快了施工進度。
　　［關鍵詞］核子，環刀法，濕密度，含水率，修正系數
　　一、MC－3C型核子密度/濕度測試儀密度及水分測定工作原理
　　我們在惠州市馬安圍平馬圍合圍安全加固工程平馬圍第一標段中擔任檢測任務中采用MC－3C型核子密度/濕度測試儀直接透射法測定密度及水分，由美國CPN國際公司生產。工作原理如下：
　　MC－3C型核子密度/濕度測試儀內部裝有兩種放射源。銫137γ源用來測量密度，镅241/鈹中子源用來測量水分。中子源安在機殼底部位置不變。γ源裝在輻射源金屬桿底部內，隨測量深度而變。
　　二、MC－3C型核子密度/濕度測試儀的標定
　　用MC－3C型核子密度/濕度測試儀自帶的標準塊標定后，并使儀器處于工作狀態，在施工現場選擇均勻平坦的測點進行核子儀與環刀法測得的結果進行對比，求出兩種不同方法測定的密度及含水率的相關關系，或兩種不同方法之間的偏差系數。
　　1.標定步驟
　　(1)先把MC－3C型核子密度/濕度測試儀手柄處于安全(SAFE)位置。
　　(2)標準塊上有三個凸出的鋁釘，將儀器底部的三個凹窩對準標準塊上三個凸鋁釘。
　　(3)在安全狀態下，分別按下STD，START兩個鍵面，不需選定計數時間，儀器將自動進行一秒一次的采樣測定，共256次需四分一十六秒。標準計數開始后，顯示器上N后的數在不斷遞增到256時，標準計數結束，儀器發出鳴聲，標準計數自動存入儀器。
　　2.核子密度/濕度測試儀的修正值置于零，預置測試時間15－30秒，選擇壓實好的平坦測試點，把儀器置于測試位置，然后進行一次測試，記錄讀數，保持中心位置不變，旋轉180°再進行第二次測試，記錄讀數，再將儀器在原位轉90°測試第三次，記錄讀數，再次儀器的原位轉180°測試第四次，記錄讀數，然后將這四次讀數的平均值作為核子密度/濕度測試儀濕密度與含水率的測得值，計算干密度。移去核子儀并在該點中間位置用環刀法測定得濕密度，取樣品測定含水率后，計算環刀法測得的干密度。根據《核子水分－密度儀現場測試規程》SL275－2001規定對比測點不應少于30個，且相關曲線的相關系數應不小于0.9。本例以現場實測16個點的數據進行對比分析計算。
　　環刀法與核子儀對比原始資料（土質：紅色網狀粘土）
　　測點
　　編號 環刀法 核子儀
　　 濕密度
　　(g/cm3) 含水率
　　(%) 干密度
　　(g/cm3) 濕密度
　　(g/cm3) 含水率
　　(%) 干密度
　　(g/cm3)
　　1 1.986 27.5 1.558 2.013 24.2 1.621
　　2 1.977 26.1 1.568 2.016 22.0 1.652
　　3 1.982 26.4 1.568 2.026 24.3 1.630
　　4 1.920 26.7 1.515 1.964 24.0 1.583
　　5 1.928 27.2 1.516 1.995 24.1 1.608
　　6 1.958 26.2 1.552 2.021 22.6 1.648
　　7 1.931 26.1 1.531 1.999 24.0 1.612
　　8 1.996 23.3 1.619 2.021 20.5 1.677
　　9 2.047 21.7 1.682 2.076 20.5 1.723
　　10 1.994 25.9 1.584 2.027 21.8 1.664
　　11 1.998 24.8 1.601 2.054 21.4 1.692
　　12 1.836 26.9 1.447 1.795 25.7 1.428
　　13 1.856 25.3 1.481 1.825 23.9 1.473
　　14 1.988 24.7 1.594 1.983 21.0 1.639
　　15 1.912 25.2 1.527 1.961 22.0 1.607
　　16 1.819 24.7 1.459 1.933 21.0 1.598
　　
　　3.環刀法與核子儀對比數據分析
　　1.偏差系數
　　(1)利用下列公式計算偏差
　　濕密度偏差(kg/m3)＝環刀法測定的濕密度－核子儀測定的濕密度
　　絕對含水率(kg/m3)＝濕密度－干密度
　　絕對含水率偏差(kg/m3)＝環刀法測定的絕對含水率－核子儀測定的絕對含水率
　　(2)計算實例
　　◆濕密度偏差
　　測點 1 2 3 4 5 6 7 8
　　偏差(kg/m3) -27 -39 -44 -44 -67 -63 -68 -25
　　測點 9 10 11 12 13 14 15 16
　　偏差(kg/m3) -29 -33 -56 +41 +31 +5 -49 -114
　　
　　利用3倍標準差法對比數據分析
　　X＝-36.3S＝38.2
　　X－3s＝-150.9
　　X＋3s＝78.3
　　環刀法與核子儀對比的濕密度偏差，經數據分析，在試驗誤差范圍內，試驗數據可靠。
　　◆絕對含水率偏差
　　測點 1 2 3 4 5 6 7 8
　　環刀法絕對含水率 428 409 414 405 412 406 400 377
　　核子儀絕對含水率 392 364 396 381 387 373 387 344
　　偏差(kg/m3) +36 +45 +18 +24 +25 +33 +13 +33
　　測點 9 10 11 12 13 14 15 16
　　環刀法絕對含水率 365 410 397 389 375 394 385 360
　　核子儀絕對含水率 353 363 362 367 352 344 354 335
　　偏差(kg/m3) +12 +47 +35 +22 +23 +50 +31 +25
　　
　　利用3倍標準差法分析對比數據
　　X＝-29.5S＝11.4
　　X－3s＝4.7
　　X＋3s＝63.7
　　環刀法與核子儀對比的絕對含水率偏差，經數據分析，在試驗誤差范圍內，試驗數據可靠。
　　◆確定核子儀修正值
　　根據濕密度偏差與絕對含水率偏差的平均值來確定核子儀的修正系數值。
　　比例修正系數值為：
　　濕密度修正值γ＝-36(kg/m3)
　　絕對含水率修正值：n＝+0(kg/m3)
　　(3)相關方程
　　根據一元線性回歸分析，建立y＝a＋bx關系來修正核子儀的數據與環刀法數據接近。
　　y＝0.698x＋0.422
　　式中：x——核子儀測的干密度(g/cm3)
　　y——修正后真實的干密度(g/cm3)
　　本例中相關系數γ＝0.857，其相關系數小于0.9，由于試驗誤差以及不同種類土的性質要達到相關系數大于0.9比較困難。通常γ大于0.8時，認為兩個變量有很強的線性相關性。
　　三、使用核子儀測定密度含水率的注意事項
　　1.土質變化大，被測結構層厚度、材料有變化時進行環刀法與核子儀的校正標定。
　　2.由于我省土質變化大，土的顏色，土的性質都有變化，影響土的最大干密度的變化，我們在檢測壓實度時要注意最大干密度的變化情況，正確確定最大干密度，使檢測的壓實度能夠正確指導施工。
　　3.美國CPN國際公司生產的系列核子儀在操作過程中和存放核子儀時要注意防護放射性。如操作時離儀器2米，等工作完成后再讀數，存放儀器時，離人體盡量遠些。只要大家操作得當，核子儀通過有關部門進行儀器的放射性檢查，使用核子儀是安全的。
　　4.核子儀與環刀法配合使用，能收到好效果。
　　堤防工程中土方填筑是關鍵工程之一，土方填筑質量的好壞，關系到整個堤防工程質量的優劣。要控制好堤防的工程質量，除控制好堤身填筑用土的質量外，主要是控制土方的壓實情況，要了解壓實情況，主要的控制手段就是檢測土方的壓實度。只要做好核子儀與環刀法的對比標定工作，利用核子儀檢測壓實度是可以保證其準確性的，并且由于核子儀的快速性能夠大大加快檢測的速度提高施工單位檢測的進度，在工程實際運用中有著很好的經濟效益。