上海工業(yè)建筑勘察隨第一個五年計劃實施而發(fā)展。40多年來,全市建設了大量各類工業(yè)建筑與設施。主要承擔工業(yè)建設項目的勘察單位有:上??辈煸?、中船勘察院、華東電力院勘察處、中國輕工業(yè)上海設計院勘察處(簡稱上海輕工院勘察處)等。至1990年,共完成各類工業(yè)建筑項目工程地質勘察任務5800多項。承擔的項目由小到大,勘察技術逐步現代化。
“一五”(1953~1957年)期間,上??辈斓闹饕I(yè)項目有:上海柴油機廠、上海機床廠、上海汽輪機廠、楊樹浦電廠、閘北電廠、江南造船廠、滬東造船廠等老廠改擴建工程。這些項目廠房跨度多在24米以內,行車為10~20噸級,柱間距為6米,柱落重約百噸,單柱基礎居多,采用天然地基設計。江南造船廠建造的船體加工車間,跨度為30米、行車為30噸級,采用樁基礎??辈焓侄位臼倾@探、取土試驗。
1953年起,先后建立了為工業(yè)建設服務的部屬勘察單位,專業(yè)人員多從土木工程轉行,在勘察工作中邊做邊學,主要以蘇聯勘察的技術規(guī)范、規(guī)程為依據,一般只提供鉆孔柱狀圖和土、水分析成果資料,不編寫勘察報告;野外工作只注意布置取原狀土的鉆孔,不采用小螺鉆查清暗浜。后因基礎施工開挖發(fā)現有暗浜,造成停工事故,才引起重視。設計單位使用勘察資料,天然地基按老8噸/平方米(80千帕)設計,樁基按土對樁身的容許摩阻力為10千帕設計。1955年6月,華東工業(yè)部建筑設計院勘察室為江南造船廠船裝、電鉸、船體三車間進行工程地質詳勘,工程負責人為陸汝星,審核人為許心武。詳勘中除按一般規(guī)定布置取土鉆孔外,每個車間處做了兩個淺層載荷試驗,還各取地下水樣作對混凝土侵蝕性試驗,確定的天然地基容許承載力為10噸/平方米(100千帕),比傳統(tǒng)老“8噸”有所提高。該項工程勘察按蘇聯勘察規(guī)范進行資料整理,繪制地質剖面圖、編寫文字報告,提出了結論與建議,是“一五”期間上海市最早符合勘察規(guī)范要求的一份工程地質勘察報告,當時起了示范作用。1955年,第一機械工業(yè)部設計總局勘察室(現中船勘察院)等5個單位組織近千人,歷時半年,完成了東北渤海造船廠全廠擴初階段工程地質勘察任務。該項目是蘇聯援助156項重點工程之一??辈旒夹g工作在蘇聯工程地質專家布置要求、指導下進行,通過該工程勘察,系統(tǒng)學習了蘇聯工程地質勘察規(guī)范、規(guī)程以及資料分析整理報告書寫的經驗。中南勘察院上海工作站(現上??辈煸海┖腿A東電力院都有中央有關工業(yè)部聘請的蘇聯和東歐工程地質專家,他們還多次來滬,指導有關工業(yè)建設項目的勘察技術工作。1957年初,蘇聯《房屋和工業(yè)結構天然地基設計標準》中譯本正式出版。該規(guī)范在上海執(zhí)行后,對上海軟土按淤泥粘性土定名,用剪力指標計算地基容許承載力,地基基礎按地基容許變形設計等方面,都有指導性的影響。
“二五”(1958~1962年)期間,上海重點大型工業(yè)建筑項目很多,大量的勘察任務集中于1958~1960年間,完成的工業(yè)勘察項目約700多項。在完成勘察任務中,不僅能按蘇聯的技術規(guī)范、規(guī)程獨立進行工作,而且還總結了一套符合上海軟土地基特點的快速勘察方法,主要有:對天然地基的中小型工業(yè)建筑項目,采用小螺鉆與大鉆(取土孔)相結合,并以小鉆為主的方法,重點查明暗浜和表部黃褐色硬土層的厚度;充分利用《上海市工程地質圖集》,發(fā)揮天然地基潛力;積累上海地區(qū)土水試驗的規(guī)律與經驗,簡化或刪去部分試驗項目,大大縮短試驗周期;鉆探中推廣不下套管壓水鉆探等工人革新成果,比原鉆探方法提高效率4倍;建立以埋深30米上下暗綠色硬粘土層或粉砂層為樁基持力層的經驗。
1958年6月,建工部綜合勘察院上海工作站(現上海勘察院)、一機部華東勘測公司(現中船勘察院)、上海市政工程設計院(簡稱上海市政院)、上海民用院、上海規(guī)劃勘測設計院5個單位,聯合承擔新建上海重型機器廠、上鋼四廠、煉焦制氧廠,位于閔行沙港地區(qū)的選址階段工程地質勘察。場地面積為14平方公里,鉆探按400米方格網布置,深30~50米,鉆孔76個,鉆孔累計深度為1754米,取原狀土600余只。野外工作于6月下旬開始,7月中旬全部完成。這是上??辈靻挝皇状温摵献鲬?zhàn),高速完成市重點工程勘察,適應了當時形勢要求。這些廠的新建車間所采用的地基基礎;對行車在30噸級以下,一般柱間距為6米,多為獨立杯型基礎,采用天然地基,以表部黃褐色粘性土為持力層,地層容許承載力按10噸/平方米(100千帕)計;對車間行車為50噸、100噸、150噸級,柱間距為12米,采用打入式鋼筋混凝土預制樁基,樁尖進入20~30米深的暗綠色硬粘土或粉砂層。
1959年初,建工部聘請的蘇聯專家來上海重型機器廠現場,為該廠的重型鑄鋼車間、萬噸水壓機車間的地基與基礎處理進行指導。專家提出采用砂樁預壓方案,并要求做大型砂樁預壓試驗。試驗前,上??辈煸喊磳<乙螅趫龅貎妊a做了33個深60~90米鉆孔,總進尺為2112米,取試驗土樣984個,另做了3個36米深的鉆孔抽水試驗,整個勘察工作自1959年2月底開始,同年7月底完成。大型砂樁試驗于1959年下半年進行。同時還在相同地點布置了小型砂樁、砂墊層和天然地基的載荷試驗,以便相互比較。大型砂樁試驗基礎面積為6米×9米,埋深3.5米,按規(guī)定標準加荷讀數,經歷347天,最終加荷為593千帕,穩(wěn)定沉降量為73.73厘米,未出現地基破壞跡象。經試驗比較,考慮鑄鋼與萬噸水壓機兩大車間柱荷重過大,為安全起見,故未用砂樁方案,仍采用鋼筋混凝土預制樁基礎。
“二五”期間,華東電力院勘察處承擔了閔行電廠、閘北電廠、吳涇熱電廠等擴建、新建工程勘察。這些火力發(fā)電廠多傍江邊,工程地質條件復雜,發(fā)電機組廠房、150米高煙囪等為高、重型建筑,地基基礎多采用中——長樁基,工程規(guī)模大,勘察要求高。與華東電網相連接的輸電工程勘察,呈長距離帶狀延伸,縱貫江南水鄉(xiāng),重山峻嶺,碰到各類地形、地質問題,情況復雜,工作艱苦。華東電力院勘察處注意積累工程勘察經驗,擺脫蘇聯規(guī)范的束縛,重視應用原位測試技術,提高工程地質勘察質量。
1965年起,大小“三線”基本建設項目全面展開,中船勘察院全部力量承擔該系統(tǒng)在川東、江西、云南地區(qū)的軍工項目的勘察任務,華東電力院勘察處集中大部分力量負責在貴州水城、贛東北地區(qū)新建電力工程的勘察任務,上海輕工院和上海鐵路勘測設計院(簡稱上海鐵勘院)組成綜合勘測隊在華東安徽等山區(qū)負責本系統(tǒng)的“三線”工程勘察任務,華東勘察院(現上??辈煸海⑸虾C裼迷?、上海市政院各自組織了專門綜合勘測隊在安徽、江西一帶山區(qū)負責上海市包建的小“三線”工程勘察項目。大小“三線”工程項目定址和總圖布置要求“靠山、分散、隱蔽”,部分重要工程要求進洞。勘測工作一般是工程地質與測量混合一起進行,強調保密,勘察成果資料現場提交,勘察單位沒有歸檔。
1966年6月,“文化*”在全國展開,不少勘察單位機構下放,力量分散,工程勘察質量處于自流狀態(tài)。當時“三線”建設工程中推行“邊勘察、邊設計、邊施工”的工作程序,以致1969年“三線”工程全面施工時,出現了大量因工程地質問題引起的工程事故,最常見的是滑坡,華東電力院勘察處負責的江西景德鎮(zhèn)電廠地基勘察中,遇覆蓋性巖溶,由于管理混亂,漏查土洞,在樁基礎施工過程中,發(fā)生柱子傾斜、倒坍,使工程造成重大損失。
“三五”(1966~1970年)期間,上海市的工業(yè)建筑工程地質勘察任務,大多數由上海勘察院承擔,共計完成402項,均為中小型工業(yè)建筑項目。1969年,華東電力院勘察處承擔了高橋電廠地下廠房工程勘察和施工監(jiān)測任務,該地下廠房為直徑64米,深28米的大沉井,當時稱遠東第一大沉井。該處技術人員排除干擾,保證勘察測試質量,確保大沉井順利施工。
70年代初,上??辈靻挝怀袚耸倧S、核電廠、衛(wèi)星接收站三大重點工程項目的勘察任務,使工程地質勘察工作逐步恢復正常,并促進了勘察技術水平的提高。
1972年4月~1973年1月,上??辈煸合群髢纱螢槭倧S完成了金山衛(wèi)廠址東西兩段海灘地(東西長約9公里,南北寬約1公里)的初步勘察工程地質任務,作出了“灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結論,提出了天然地基、樁基設計有關建議,并編制了工程地質分區(qū)圖件等。場地工程地震由南京地震大隊鑒定,震級小于5級,一般可不考慮抗震措施。石化總廠圍堤造地,海堤工程勘察,由上海市政院勘察處完成。1973年5月竣工。1973年初,上??辈煸骸⑷A東電力院勘察處、上海輕工院勘察處,組織力量對熱電廠、化工、化纖、塑料等廠進行工程地質詳勘,首次應用自行研制的CH-30型機動鉆機,靜力觸探儀等先進勘探設備,提高了勘察工效與質量。上海民用院、上海市政院的勘察處分別負責全廠區(qū)的生活和公用設施工程詳勘任務,第三航務勘察設計院(簡稱三航院)負責陳山地區(qū)海域新建2.5萬噸級泊位油輪碼頭的工程勘察,船勘院負責陳山地區(qū)2座萬噸級、2座5萬噸級的大油罐工程的初勘、詳勘任務,鐵道部第四勘察設計院會同上海鐵勘院負責上海西站(現長寧站)至金山衛(wèi)石化總廠的專用鐵路線和橫越浦江大橋的勘察、設計任務。正當施工進入高潮時,發(fā)生一場技術糾紛(即“山田事件”)。1973年12月,日商山田從石化總廠回國后,向中國駐日本大使館商務參贊遞交了一份備忘錄,述:“金山海灘土質軟弱,地基強度僅3~5噸/平方米(30~50千帕),且灘地年下沉速率為30厘米;另在與日談判中,京滬兩地說法不一”。并嚴肅指出,“若將日本裝置建在金山灘地,使高溫高壓管道拉裂,由此造成的嚴重后果,概由中方負責?!蔽荫v日參贊急將這一備忘錄電告國務院。國務院總理周恩來極為關注,批示國家計委處理。國務院副總理谷牧指令國家計委、建委、上海市、輕工部、紡織部會商,并將結果報國務院。上海市組成7人小組上京匯報,最后澄清了日商的問題。關于地基強度,中方確定10~12噸/平方米(100~120千帕),日方定為3~5噸/平方米(30~50千帕),是兩國技術規(guī)范取值不一。關于灘地沉降速率,是日商將上海樁基沉降可達30厘米誤為地面下沉速率,實際上,上海地區(qū)年下沉量約為1毫米。經談判解釋,日商同意“金山灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結論。上海市革委會工交組將此澄清意見呈國務院,圓滿了結了這場技術糾紛,確保了進度。1978年,石化總廠一期工程經國家驗收,工程設計(含勘察)質量評為優(yōu)良。
“一五”(1953~1957年)期間,上??辈斓闹饕I(yè)項目有:上海柴油機廠、上海機床廠、上海汽輪機廠、楊樹浦電廠、閘北電廠、江南造船廠、滬東造船廠等老廠改擴建工程。這些項目廠房跨度多在24米以內,行車為10~20噸級,柱間距為6米,柱落重約百噸,單柱基礎居多,采用天然地基設計。江南造船廠建造的船體加工車間,跨度為30米、行車為30噸級,采用樁基礎??辈焓侄位臼倾@探、取土試驗。
1953年起,先后建立了為工業(yè)建設服務的部屬勘察單位,專業(yè)人員多從土木工程轉行,在勘察工作中邊做邊學,主要以蘇聯勘察的技術規(guī)范、規(guī)程為依據,一般只提供鉆孔柱狀圖和土、水分析成果資料,不編寫勘察報告;野外工作只注意布置取原狀土的鉆孔,不采用小螺鉆查清暗浜。后因基礎施工開挖發(fā)現有暗浜,造成停工事故,才引起重視。設計單位使用勘察資料,天然地基按老8噸/平方米(80千帕)設計,樁基按土對樁身的容許摩阻力為10千帕設計。1955年6月,華東工業(yè)部建筑設計院勘察室為江南造船廠船裝、電鉸、船體三車間進行工程地質詳勘,工程負責人為陸汝星,審核人為許心武。詳勘中除按一般規(guī)定布置取土鉆孔外,每個車間處做了兩個淺層載荷試驗,還各取地下水樣作對混凝土侵蝕性試驗,確定的天然地基容許承載力為10噸/平方米(100千帕),比傳統(tǒng)老“8噸”有所提高。該項工程勘察按蘇聯勘察規(guī)范進行資料整理,繪制地質剖面圖、編寫文字報告,提出了結論與建議,是“一五”期間上海市最早符合勘察規(guī)范要求的一份工程地質勘察報告,當時起了示范作用。1955年,第一機械工業(yè)部設計總局勘察室(現中船勘察院)等5個單位組織近千人,歷時半年,完成了東北渤海造船廠全廠擴初階段工程地質勘察任務。該項目是蘇聯援助156項重點工程之一??辈旒夹g工作在蘇聯工程地質專家布置要求、指導下進行,通過該工程勘察,系統(tǒng)學習了蘇聯工程地質勘察規(guī)范、規(guī)程以及資料分析整理報告書寫的經驗。中南勘察院上海工作站(現上??辈煸海┖腿A東電力院都有中央有關工業(yè)部聘請的蘇聯和東歐工程地質專家,他們還多次來滬,指導有關工業(yè)建設項目的勘察技術工作。1957年初,蘇聯《房屋和工業(yè)結構天然地基設計標準》中譯本正式出版。該規(guī)范在上海執(zhí)行后,對上海軟土按淤泥粘性土定名,用剪力指標計算地基容許承載力,地基基礎按地基容許變形設計等方面,都有指導性的影響。
“二五”(1958~1962年)期間,上海重點大型工業(yè)建筑項目很多,大量的勘察任務集中于1958~1960年間,完成的工業(yè)勘察項目約700多項。在完成勘察任務中,不僅能按蘇聯的技術規(guī)范、規(guī)程獨立進行工作,而且還總結了一套符合上海軟土地基特點的快速勘察方法,主要有:對天然地基的中小型工業(yè)建筑項目,采用小螺鉆與大鉆(取土孔)相結合,并以小鉆為主的方法,重點查明暗浜和表部黃褐色硬土層的厚度;充分利用《上海市工程地質圖集》,發(fā)揮天然地基潛力;積累上海地區(qū)土水試驗的規(guī)律與經驗,簡化或刪去部分試驗項目,大大縮短試驗周期;鉆探中推廣不下套管壓水鉆探等工人革新成果,比原鉆探方法提高效率4倍;建立以埋深30米上下暗綠色硬粘土層或粉砂層為樁基持力層的經驗。
1958年6月,建工部綜合勘察院上海工作站(現上海勘察院)、一機部華東勘測公司(現中船勘察院)、上海市政工程設計院(簡稱上海市政院)、上海民用院、上海規(guī)劃勘測設計院5個單位,聯合承擔新建上海重型機器廠、上鋼四廠、煉焦制氧廠,位于閔行沙港地區(qū)的選址階段工程地質勘察。場地面積為14平方公里,鉆探按400米方格網布置,深30~50米,鉆孔76個,鉆孔累計深度為1754米,取原狀土600余只。野外工作于6月下旬開始,7月中旬全部完成。這是上??辈靻挝皇状温摵献鲬?zhàn),高速完成市重點工程勘察,適應了當時形勢要求。這些廠的新建車間所采用的地基基礎;對行車在30噸級以下,一般柱間距為6米,多為獨立杯型基礎,采用天然地基,以表部黃褐色粘性土為持力層,地層容許承載力按10噸/平方米(100千帕)計;對車間行車為50噸、100噸、150噸級,柱間距為12米,采用打入式鋼筋混凝土預制樁基,樁尖進入20~30米深的暗綠色硬粘土或粉砂層。
1959年初,建工部聘請的蘇聯專家來上海重型機器廠現場,為該廠的重型鑄鋼車間、萬噸水壓機車間的地基與基礎處理進行指導。專家提出采用砂樁預壓方案,并要求做大型砂樁預壓試驗。試驗前,上??辈煸喊磳<乙螅趫龅貎妊a做了33個深60~90米鉆孔,總進尺為2112米,取試驗土樣984個,另做了3個36米深的鉆孔抽水試驗,整個勘察工作自1959年2月底開始,同年7月底完成。大型砂樁試驗于1959年下半年進行。同時還在相同地點布置了小型砂樁、砂墊層和天然地基的載荷試驗,以便相互比較。大型砂樁試驗基礎面積為6米×9米,埋深3.5米,按規(guī)定標準加荷讀數,經歷347天,最終加荷為593千帕,穩(wěn)定沉降量為73.73厘米,未出現地基破壞跡象。經試驗比較,考慮鑄鋼與萬噸水壓機兩大車間柱荷重過大,為安全起見,故未用砂樁方案,仍采用鋼筋混凝土預制樁基礎。
“二五”期間,華東電力院勘察處承擔了閔行電廠、閘北電廠、吳涇熱電廠等擴建、新建工程勘察。這些火力發(fā)電廠多傍江邊,工程地質條件復雜,發(fā)電機組廠房、150米高煙囪等為高、重型建筑,地基基礎多采用中——長樁基,工程規(guī)模大,勘察要求高。與華東電網相連接的輸電工程勘察,呈長距離帶狀延伸,縱貫江南水鄉(xiāng),重山峻嶺,碰到各類地形、地質問題,情況復雜,工作艱苦。華東電力院勘察處注意積累工程勘察經驗,擺脫蘇聯規(guī)范的束縛,重視應用原位測試技術,提高工程地質勘察質量。
1965年起,大小“三線”基本建設項目全面展開,中船勘察院全部力量承擔該系統(tǒng)在川東、江西、云南地區(qū)的軍工項目的勘察任務,華東電力院勘察處集中大部分力量負責在貴州水城、贛東北地區(qū)新建電力工程的勘察任務,上海輕工院和上海鐵路勘測設計院(簡稱上海鐵勘院)組成綜合勘測隊在華東安徽等山區(qū)負責本系統(tǒng)的“三線”工程勘察任務,華東勘察院(現上??辈煸海⑸虾C裼迷?、上海市政院各自組織了專門綜合勘測隊在安徽、江西一帶山區(qū)負責上海市包建的小“三線”工程勘察項目。大小“三線”工程項目定址和總圖布置要求“靠山、分散、隱蔽”,部分重要工程要求進洞。勘測工作一般是工程地質與測量混合一起進行,強調保密,勘察成果資料現場提交,勘察單位沒有歸檔。
1966年6月,“文化*”在全國展開,不少勘察單位機構下放,力量分散,工程勘察質量處于自流狀態(tài)。當時“三線”建設工程中推行“邊勘察、邊設計、邊施工”的工作程序,以致1969年“三線”工程全面施工時,出現了大量因工程地質問題引起的工程事故,最常見的是滑坡,華東電力院勘察處負責的江西景德鎮(zhèn)電廠地基勘察中,遇覆蓋性巖溶,由于管理混亂,漏查土洞,在樁基礎施工過程中,發(fā)生柱子傾斜、倒坍,使工程造成重大損失。
“三五”(1966~1970年)期間,上海市的工業(yè)建筑工程地質勘察任務,大多數由上海勘察院承擔,共計完成402項,均為中小型工業(yè)建筑項目。1969年,華東電力院勘察處承擔了高橋電廠地下廠房工程勘察和施工監(jiān)測任務,該地下廠房為直徑64米,深28米的大沉井,當時稱遠東第一大沉井。該處技術人員排除干擾,保證勘察測試質量,確保大沉井順利施工。
70年代初,上??辈靻挝怀袚耸倧S、核電廠、衛(wèi)星接收站三大重點工程項目的勘察任務,使工程地質勘察工作逐步恢復正常,并促進了勘察技術水平的提高。
1972年4月~1973年1月,上??辈煸合群髢纱螢槭倧S完成了金山衛(wèi)廠址東西兩段海灘地(東西長約9公里,南北寬約1公里)的初步勘察工程地質任務,作出了“灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結論,提出了天然地基、樁基設計有關建議,并編制了工程地質分區(qū)圖件等。場地工程地震由南京地震大隊鑒定,震級小于5級,一般可不考慮抗震措施。石化總廠圍堤造地,海堤工程勘察,由上海市政院勘察處完成。1973年5月竣工。1973年初,上??辈煸骸⑷A東電力院勘察處、上海輕工院勘察處,組織力量對熱電廠、化工、化纖、塑料等廠進行工程地質詳勘,首次應用自行研制的CH-30型機動鉆機,靜力觸探儀等先進勘探設備,提高了勘察工效與質量。上海民用院、上海市政院的勘察處分別負責全廠區(qū)的生活和公用設施工程詳勘任務,第三航務勘察設計院(簡稱三航院)負責陳山地區(qū)海域新建2.5萬噸級泊位油輪碼頭的工程勘察,船勘院負責陳山地區(qū)2座萬噸級、2座5萬噸級的大油罐工程的初勘、詳勘任務,鐵道部第四勘察設計院會同上海鐵勘院負責上海西站(現長寧站)至金山衛(wèi)石化總廠的專用鐵路線和橫越浦江大橋的勘察、設計任務。正當施工進入高潮時,發(fā)生一場技術糾紛(即“山田事件”)。1973年12月,日商山田從石化總廠回國后,向中國駐日本大使館商務參贊遞交了一份備忘錄,述:“金山海灘土質軟弱,地基強度僅3~5噸/平方米(30~50千帕),且灘地年下沉速率為30厘米;另在與日談判中,京滬兩地說法不一”。并嚴肅指出,“若將日本裝置建在金山灘地,使高溫高壓管道拉裂,由此造成的嚴重后果,概由中方負責?!蔽荫v日參贊急將這一備忘錄電告國務院。國務院總理周恩來極為關注,批示國家計委處理。國務院副總理谷牧指令國家計委、建委、上海市、輕工部、紡織部會商,并將結果報國務院。上海市組成7人小組上京匯報,最后澄清了日商的問題。關于地基強度,中方確定10~12噸/平方米(100~120千帕),日方定為3~5噸/平方米(30~50千帕),是兩國技術規(guī)范取值不一。關于灘地沉降速率,是日商將上海樁基沉降可達30厘米誤為地面下沉速率,實際上,上海地區(qū)年下沉量約為1毫米。經談判解釋,日商同意“金山灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結論。上海市革委會工交組將此澄清意見呈國務院,圓滿了結了這場技術糾紛,確保了進度。1978年,石化總廠一期工程經國家驗收,工程設計(含勘察)質量評為優(yōu)良。