清光緒三年(1877年)淞滬鐵路的建設(shè)以及光緒三十二年外白渡橋的改造,開始了上海市政交通的勘察。但當(dāng)時(shí)勘察技術(shù)比較落后,且為外商所控制。從19世紀(jì)末、20世紀(jì)初直至20世紀(jì)40年代,上海市政交通勘察工作發(fā)展緩慢。解放后,上海逐步組建了市政、港口、鐵路和隧道專業(yè)勘察單位,為市政建設(shè)、衛(wèi)星城鎮(zhèn)發(fā)展做了大量勘察工作。80年代后期以來,上海重大市政交通項(xiàng)目眾多,勘察任務(wù)繁重,勘察技術(shù)隨之發(fā)展。
一、市政工程
1952年,材料試驗(yàn)所建立土工試驗(yàn)室和鉆探隊(duì),完成了四川北路橫浜橋的工程勘察。1953年底,又完成蕰藻浜大橋的水上鉆探,孔深30米,達(dá)暗綠色硬粘土層。從1957年開始,近40年來,上海市政院勘測室?guī)缀醭袚?dān)了上海市全部的市政工程勘察任務(wù),并承接了外省、市的部分勘察任務(wù),主要有廣西柳州大橋,安徽定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場,南京北河口水廠等重大市政工程勘察。
1958~1963年,上海在郊縣建立了閔行、吳涇、嘉定等10個(gè)工業(yè)新區(qū)和衛(wèi)星城鎮(zhèn),與之配合的道路、橋梁、給水、排水等市政建設(shè)日益增多,同時(shí)市區(qū)建設(shè)也迅速發(fā)展。為了滿足日益發(fā)展的市政勘察需要,上海市政院開展技術(shù)革新,改進(jìn)鉆具,自制了30米輕便手搖鉆機(jī),提高工作效率,完成了大量市政工程勘察。
在此期間完成了近千座小型橋梁勘察工程。一般載重在20噸級以內(nèi),跨度小于20米的鋼筋混凝土橋,兩側(cè)橋臺采用天然地基。大于20米的橋在河中設(shè)橋墩,采用樁基,需進(jìn)行水上勘察。規(guī)模大的橋梁工程勘察項(xiàng)目有:1958年初完成的全市第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋——跨越吳淞江的北翟路橋,1963年完成跨越吳淞江的真北路橋,從該工程起,正式編寫完整的工程地質(zhì)勘察報(bào)告和整理圖件,標(biāo)志市政工程勘察走上正軌。
在此期間完成的道路工程勘察,勘探點(diǎn)一般按300~500米布置,孔深2~3米,采用長桿貫入試驗(yàn)或取土進(jìn)行物理性分類試驗(yàn),以簡便、快速勘察方法進(jìn)行。給水、排水工程勘察,由于構(gòu)筑物對地基的變形性質(zhì)反應(yīng)敏感,勘察重點(diǎn)是查明地基土的均勻性、土層的滲透性和有無地下障礙物,一般按構(gòu)筑物周邊與中心布孔。規(guī)模大的項(xiàng)目有:1959年完成的上海第一座新建30萬噸/日長橋水廠勘察和新建的中山西路一號水庫勘察。中山西路一號水庫為兩座2萬立方米矩形半地下式鋼筋混凝土水池,1960年初勘按方格網(wǎng)布孔,間距30~50米,孔深25米,1965年詳勘按構(gòu)筑物周邊和壓縮層厚度布孔和確定孔深。1964年完成規(guī)模較大的吳淞煤氣廠廢水處理工程勘察,場地中堆有鋼渣、煤屑、垃圾等雜物,地面2米以下為砂質(zhì)粉土,開挖時(shí)易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象,勘察報(bào)告建議:表部雜物清除,基礎(chǔ)淺砌,局部換土,防止水池不均勻沉降。經(jīng)設(shè)計(jì)采納,工程施工順利。
1962年開始防汛墻工程勘察,防汛墻沿黃浦江、蘇州河及各支流兩岸全面修筑,長達(dá)100余公里。防汛墻以重力式為主,因此按軸線布孔,孔深8~10米,孔距30~50米,提供固結(jié)快剪指標(biāo)供地基穩(wěn)定計(jì)算,該項(xiàng)任務(wù)為時(shí)達(dá)10年才完成。中船勘察院也參加了部分勘察。
1966~1970年的四、五年間,因“文化*”干擾破壞,上海市政工程勘察幾乎停頓,至1971年后有所恢復(fù)。70年代期間,先后完成了朱楓公路(包括跨徑72米的和尚涇橋)、新華路立交、東溝9號橋及石化總廠海堤、廠內(nèi)外道路、橋梁、水廠、污水處理廠、海水進(jìn)水管及泵房等工程勘察??碧皆O(shè)備有所更新,勘察技術(shù)有所發(fā)展。1976年完成松江泖港大橋勘察,孔深50米,穿過暗綠色粘性土層至粉砂層,首次應(yīng)用靜力觸探試驗(yàn)資料,提供估算單樁承載力的地基參數(shù),并評價(jià)選擇樁基持力層。標(biāo)志市政工程樁基勘察水平的提高。1978年,寶鋼開始建設(shè),廠內(nèi)外的市政工程勘察由上海市政院承擔(dān),歷時(shí)5年。1978年進(jìn)行蘊(yùn)川路勘察,開始全面應(yīng)用自制的靜力觸探儀,貫入能力為30米,提高了勘察速度和質(zhì)量。為解決寶鋼廠區(qū)和生活區(qū)的用水問題,確定在長江口江堤外沙灘口筑堤圍建蓄水庫,水庫岸線長2000米,土石壩9米,蓄水位6.5米,配有取水泵站和長約14公里的輸水管道,此項(xiàng)取水工程的勘察中,查明了水庫區(qū)各土層透水性,筑堤用土料的儲量和適宜性,對堤坡和地基穩(wěn)定以及液化判定進(jìn)行了論證分析,保證取水工程建設(shè)順利進(jìn)行。全部勘察任務(wù)于1982年完成。
進(jìn)入80年代后,長橋水廠于1980年擴(kuò)建徐虹路增壓泵站,為庫容量4萬立方米的清水池。地基處理采用強(qiáng)夯加固,進(jìn)行了夯前及夯后地基檢測,采用取土試驗(yàn)、靜力觸探、十字板試驗(yàn)相結(jié)合的測試方法以及地基孔隙水壓力、分層沉降、水平位移、防震溝效應(yīng)觀察等綜合監(jiān)測,使強(qiáng)夯加固施工順利進(jìn)行,并總結(jié)了較完整的軟土地基強(qiáng)夯加固測試資料。同年完成曲陽污水廠工程勘察。該廠污水處理規(guī)模7.5萬立方米/日,勘察后提出了合理利用天然地基,防止大面積水池產(chǎn)生不均勻沉降的措施,并提出施工開挖防止產(chǎn)生流砂和駁岸擋土墻設(shè)反濾層等建議,取得良好效果。1983年6月完成了恒豐路新橋勘察。新橋主橋?yàn)槊慷湛偤芍?000噸??碧讲伎着啪?0~30米,南岸孔距45~95米,北岸孔距30~60米,孔深控制在暗綠色硬土層以下15米,并作了土層縱、橫向滲透試驗(yàn)。該橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱形橋,勘察后對樁基持力層進(jìn)行論證。為樁基設(shè)計(jì)選擇合理持力層提供可靠依據(jù)。
隨著改革開放形勢的發(fā)展,自1984年起,以改造市區(qū)交通、環(huán)衛(wèi)為重點(diǎn)的市政建設(shè)全面展開,其規(guī)模、技術(shù)難度和投資,在國內(nèi)市政建設(shè)是空前的。到1994年底,僅上海市政院勘察處就完成了千余個(gè)取土試驗(yàn)孔,3萬余米鉆探深度,近2萬米靜力觸探,2千次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),近千次十字板剪切試驗(yàn),約2萬只土樣試驗(yàn),15個(gè)深約百米的全巖芯取樣和揭片攝影。在完成各類工程勘察中,手段多樣,針對性較強(qiáng),為大橋工程進(jìn)行深層旁壓試驗(yàn)、跨孔波速、地脈動(dòng)測試;為黃浦江上游引水工程過江管道進(jìn)行重力、磁法初探和淺層剖面測試,探明水域上部障礙物和土層分布情況;為合流污水等深開挖工程進(jìn)行深層承壓水頭測定等。采用鉆探和多種先進(jìn)的原位測試相結(jié)合的勘探,提高工程質(zhì)量和工作效率,保證重點(diǎn)工程順利進(jìn)行。土工試驗(yàn)按工程要求普遍開展了三軸剪切、高壓固結(jié)等力學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目。重視原位測試成果和土工試驗(yàn)指標(biāo)相結(jié)合,綜合確定地基參數(shù),從而提高勘察報(bào)告結(jié)論和對基礎(chǔ)方案、施工等建議的準(zhǔn)確性,向巖土工程勘察方向延伸。室內(nèi)資料整理全面應(yīng)用計(jì)算機(jī),圖件美觀、計(jì)算精確、縮短周期,提高了市政工程勘察的技術(shù)水平。
80年代中期至90年代初期,上海完成的重大市政工程勘察項(xiàng)目有恒豐北路立交橋、莘松高速公路、黃浦江上游引水工程、合流污水治理一期工程、南浦大橋、內(nèi)環(huán)線高架路、楊浦大橋、外灘防汛墻加固等工程。其中主要的有:
1984年,上海市政院開始承擔(dān)黃浦江上游引水工程勘察,任務(wù)包括泵站、凈水廠、工作井和過江管、輸水管道、倒虹管等工程。4座泵站的初勘按100米×100米方格網(wǎng)布孔,孔深30~31米。采用取土孔與靜力觸探相結(jié)合,進(jìn)行一般物理力學(xué)試驗(yàn)。一期工程中的3座又進(jìn)行了詳勘,按建(構(gòu))筑物位置布孔和確定孔深。對樁基礎(chǔ),按壓縮層厚度考慮,控制孔深為55米??碧綀?bào)告建議了樁基持力層,提供了樁側(cè)各層土的極限摩阻力和樁尖土的極限端承力。在過江管道工作井勘察中,每個(gè)工作井布置40~50米深取土孔2個(gè),靜力觸探孔2個(gè)。在過江管兩側(cè)8~10米范圍內(nèi)交錯(cuò)布置鉆孔,孔距50米,孔深為管埋深下加2~3倍管徑,鉆孔終孔后,隨即封堵。同時(shí)在過江管軸線兩側(cè)各20米內(nèi)進(jìn)行物探,了解江中上部障礙物及地質(zhì)分布情況。在管中心附近加密取土樣,每米取土1個(gè)。粉性土、粉砂土進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),還進(jìn)行了承壓水頭測定,地下水水質(zhì)分析,了解場地的水文地質(zhì)條件。全部土樣做了常規(guī)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、全顆粒分析試驗(yàn),并做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和高壓固結(jié)試驗(yàn)等,為盾構(gòu)施工提供不均勻系數(shù)。勘察報(bào)告除提供必要數(shù)據(jù)外,還提出了沉井和盾構(gòu)施工的注意事項(xiàng)。其它部分工程勘察,也都按要求進(jìn)行,保證了整個(gè)工程的順利施工。1986年,浦東段中汾涇倒虹管施工時(shí)發(fā)生滑坡,上海市政院隨即做了勘探。采用取土孔結(jié)合靜力觸探、十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)等手段,分析事故原因是開挖堆土較高,離坑基較近,當(dāng)時(shí)下雨,而井點(diǎn)降水又未按設(shè)計(jì)要求設(shè)置所致。提出的處理建議得到采納,撤銷了改道計(jì)劃。該勘察獲1989年上海市優(yōu)秀勘察三等獎(jiǎng)。
1985~1990年,上海市政院承擔(dān)了上海合流污水治理一期工程勘察,按設(shè)計(jì)勘察分三個(gè)階段進(jìn)行。任務(wù)涉及所有管道、泵站和預(yù)處理廠。在詳勘階段,僅管道部分鉆孔就達(dá)300余個(gè)。在采用頂管及隧道法施工的管段都加密取土,并配合工作井勘探,以取土孔配合靜力觸探孔,十字板剪切孔。土工試驗(yàn)增做全顆粒、滲透、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)等,還根據(jù)土層情況測定承壓水頭。對泵站和污水處理廠,勘探點(diǎn)按構(gòu)筑物位置,以取土孔結(jié)合靜力觸探孔布置,對粉土、砂性土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),判別在地震烈度為7度時(shí)液化的可能性、液化等級和強(qiáng)度。對大開挖施工場地,上部粉土增做滲透性試驗(yàn)和粘性土中的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),下部土層增做前期固結(jié)力和壓縮指數(shù)測定,以判別應(yīng)力歷史和壓縮性能。彭越浦泵站為內(nèi)徑60米,埋深23.4米沉井結(jié)構(gòu),詳勘由中船勘察院承擔(dān),該勘察獲1994年上海市優(yōu)秀勘察三等獎(jiǎng)。因整個(gè)工程為世界銀行貸款項(xiàng)目,詳勘報(bào)告均按規(guī)定的要求和格式整理,并進(jìn)行土樣揭片攝影,報(bào)告還出了英文本,進(jìn)行了與國際接軌的一次實(shí)踐。
1988~1989年,上海市政院承擔(dān)了南浦大橋詳細(xì)勘察任務(wù),(1959年和1979年,該院曾為建橋進(jìn)行了兩次選址和可行性勘察,1987年又進(jìn)行了可行性和初步勘察。在這些勘察中,最深鉆孔達(dá)96.5米。)在詳勘時(shí),采用鉆探取土孔、靜力觸探孔及標(biāo)準(zhǔn)貫入孔相結(jié)合的手段進(jìn)行。在主橋主墩鉆孔中,進(jìn)行孔內(nèi)旁壓試驗(yàn)及查明地下障礙物的物探。主橋主墩按墩臺四角及中心呈梅花形布孔,孔深60~90米,主橋副墩各布2個(gè)勘察孔,孔深35~45米,引橋段沿軸線兩側(cè)隔墩相錯(cuò)交叉布孔,孔深20~60米。由于布孔合理,孔深恰當(dāng),比原方案節(jié)約勘察費(fèi)用約1/3。對上部軟粘土進(jìn)行了水平荷載試驗(yàn),對各土層試樣作了共振柱試驗(yàn),提供了剪切波速度值,采用泥漿護(hù)壁連續(xù)作業(yè),取得了孔深完好土樣,采用邊貫入邊掃孔,下護(hù)套管方法,獲得了深層土完整的靜力觸探曲線。對獲得的各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理分析,經(jīng)綜合評價(jià)提出主橋直徑900毫米鋼管樁以⑦2密實(shí)砂層為樁基持力層,引橋400毫米×500毫米鋼筋混凝土預(yù)制樁或鉆孔灌注樁以⑦1粉層砂為樁基持力層。提供的單樁承載力與試樁結(jié)果基本吻合。預(yù)估/試樁結(jié)果為:浦東主橋墩,樁長47/51米,單樁極限承載力13230/12500(靜載)千牛。浦西主橋墩,樁長47/51米,單樁極限承載力13140/>11500(動(dòng)測)千牛。南浦大橋的勘察,開創(chuàng)了在松散地基上興建特大型橋梁的先例。通車后,實(shí)測主橋墩沉降量僅4厘米。在南浦大橋勘察中獲得的成功經(jīng)驗(yàn),后被用于楊浦大橋工程地質(zhì)勘察中。該勘察獲1991年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
1990年5月,上海市政院承擔(dān)楊浦大橋可行性勘察,1991年2月又承擔(dān)了初步勘察。1991年6月進(jìn)行詳勘時(shí),主橋主墩由上??辈煸撼袚?dān),主橋副墩和浦西引橋由上海市政院承擔(dān),浦東引橋由上海城市建設(shè)設(shè)計(jì)院(簡稱上海城建院)承擔(dān)??刂瓶咨钪鳂蛑鞫者_(dá)120米,副墩達(dá)80米,引橋達(dá)60米,使用了當(dāng)時(shí)幾乎所有的勘察測試手段。主橋墩采用直徑900毫米鋼管樁,以埋藏標(biāo)高-52~-53米⑦2層作樁基持力層,單樁容許承載力6000千牛。浦西引橋采用45厘米×45厘米,長28米鋼筋混凝土預(yù)制樁,單樁容許承載力1100千牛,該勘察獲1993年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
上海內(nèi)環(huán)線高架道路的勘察,浦西段由上海市政院和上??辈煸悍謩e承擔(dān),浦東段由上海市政院承擔(dān)。一期勘察在80年代末完成,二期勘察在90年代初完成。其中上海市政院在1992年完成的羅山路楊高路立交工程勘察,獲1995年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
二、港口工程
“一五”(1953~1957年)期間,上海市開始黃浦江兩岸老碼頭改擴(kuò)建工程,工程地質(zhì)勘察由交通部航務(wù)工程總局勘察總隊(duì)派出專門勘察隊(duì)伍來滬完成,或由船舶工業(yè)局上??睖y隊(duì)(現(xiàn)中船勘察院)等單位承擔(dān)。1958年初,交通部在上海組建上海筑港工程局,局內(nèi)設(shè)有設(shè)計(jì)室,配有土工試驗(yàn)組和鉆探隊(duì),專門負(fù)責(zé)港口工程勘察,1963年改名第三航務(wù)工程局設(shè)計(jì)室勘察隊(duì)(現(xiàn)第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院勘察工程公司,簡稱三航院勘察公司)。1958~1990年,該單位完成華東地區(qū)沿海、沿江港區(qū)碼頭及配套工程地質(zhì)勘察項(xiàng)目共1070項(xiàng),其中屬上海市項(xiàng)目850項(xiàng)。
一、市政工程
1952年,材料試驗(yàn)所建立土工試驗(yàn)室和鉆探隊(duì),完成了四川北路橫浜橋的工程勘察。1953年底,又完成蕰藻浜大橋的水上鉆探,孔深30米,達(dá)暗綠色硬粘土層。從1957年開始,近40年來,上海市政院勘測室?guī)缀醭袚?dān)了上海市全部的市政工程勘察任務(wù),并承接了外省、市的部分勘察任務(wù),主要有廣西柳州大橋,安徽定遠(yuǎn)汽車試驗(yàn)場,南京北河口水廠等重大市政工程勘察。
1958~1963年,上海在郊縣建立了閔行、吳涇、嘉定等10個(gè)工業(yè)新區(qū)和衛(wèi)星城鎮(zhèn),與之配合的道路、橋梁、給水、排水等市政建設(shè)日益增多,同時(shí)市區(qū)建設(shè)也迅速發(fā)展。為了滿足日益發(fā)展的市政勘察需要,上海市政院開展技術(shù)革新,改進(jìn)鉆具,自制了30米輕便手搖鉆機(jī),提高工作效率,完成了大量市政工程勘察。
在此期間完成了近千座小型橋梁勘察工程。一般載重在20噸級以內(nèi),跨度小于20米的鋼筋混凝土橋,兩側(cè)橋臺采用天然地基。大于20米的橋在河中設(shè)橋墩,采用樁基,需進(jìn)行水上勘察。規(guī)模大的橋梁工程勘察項(xiàng)目有:1958年初完成的全市第一座預(yù)應(yīng)力混凝土橋——跨越吳淞江的北翟路橋,1963年完成跨越吳淞江的真北路橋,從該工程起,正式編寫完整的工程地質(zhì)勘察報(bào)告和整理圖件,標(biāo)志市政工程勘察走上正軌。
在此期間完成的道路工程勘察,勘探點(diǎn)一般按300~500米布置,孔深2~3米,采用長桿貫入試驗(yàn)或取土進(jìn)行物理性分類試驗(yàn),以簡便、快速勘察方法進(jìn)行。給水、排水工程勘察,由于構(gòu)筑物對地基的變形性質(zhì)反應(yīng)敏感,勘察重點(diǎn)是查明地基土的均勻性、土層的滲透性和有無地下障礙物,一般按構(gòu)筑物周邊與中心布孔。規(guī)模大的項(xiàng)目有:1959年完成的上海第一座新建30萬噸/日長橋水廠勘察和新建的中山西路一號水庫勘察。中山西路一號水庫為兩座2萬立方米矩形半地下式鋼筋混凝土水池,1960年初勘按方格網(wǎng)布孔,間距30~50米,孔深25米,1965年詳勘按構(gòu)筑物周邊和壓縮層厚度布孔和確定孔深。1964年完成規(guī)模較大的吳淞煤氣廠廢水處理工程勘察,場地中堆有鋼渣、煤屑、垃圾等雜物,地面2米以下為砂質(zhì)粉土,開挖時(shí)易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象,勘察報(bào)告建議:表部雜物清除,基礎(chǔ)淺砌,局部換土,防止水池不均勻沉降。經(jīng)設(shè)計(jì)采納,工程施工順利。
1962年開始防汛墻工程勘察,防汛墻沿黃浦江、蘇州河及各支流兩岸全面修筑,長達(dá)100余公里。防汛墻以重力式為主,因此按軸線布孔,孔深8~10米,孔距30~50米,提供固結(jié)快剪指標(biāo)供地基穩(wěn)定計(jì)算,該項(xiàng)任務(wù)為時(shí)達(dá)10年才完成。中船勘察院也參加了部分勘察。
1966~1970年的四、五年間,因“文化*”干擾破壞,上海市政工程勘察幾乎停頓,至1971年后有所恢復(fù)。70年代期間,先后完成了朱楓公路(包括跨徑72米的和尚涇橋)、新華路立交、東溝9號橋及石化總廠海堤、廠內(nèi)外道路、橋梁、水廠、污水處理廠、海水進(jìn)水管及泵房等工程勘察??碧皆O(shè)備有所更新,勘察技術(shù)有所發(fā)展。1976年完成松江泖港大橋勘察,孔深50米,穿過暗綠色粘性土層至粉砂層,首次應(yīng)用靜力觸探試驗(yàn)資料,提供估算單樁承載力的地基參數(shù),并評價(jià)選擇樁基持力層。標(biāo)志市政工程樁基勘察水平的提高。1978年,寶鋼開始建設(shè),廠內(nèi)外的市政工程勘察由上海市政院承擔(dān),歷時(shí)5年。1978年進(jìn)行蘊(yùn)川路勘察,開始全面應(yīng)用自制的靜力觸探儀,貫入能力為30米,提高了勘察速度和質(zhì)量。為解決寶鋼廠區(qū)和生活區(qū)的用水問題,確定在長江口江堤外沙灘口筑堤圍建蓄水庫,水庫岸線長2000米,土石壩9米,蓄水位6.5米,配有取水泵站和長約14公里的輸水管道,此項(xiàng)取水工程的勘察中,查明了水庫區(qū)各土層透水性,筑堤用土料的儲量和適宜性,對堤坡和地基穩(wěn)定以及液化判定進(jìn)行了論證分析,保證取水工程建設(shè)順利進(jìn)行。全部勘察任務(wù)于1982年完成。
進(jìn)入80年代后,長橋水廠于1980年擴(kuò)建徐虹路增壓泵站,為庫容量4萬立方米的清水池。地基處理采用強(qiáng)夯加固,進(jìn)行了夯前及夯后地基檢測,采用取土試驗(yàn)、靜力觸探、十字板試驗(yàn)相結(jié)合的測試方法以及地基孔隙水壓力、分層沉降、水平位移、防震溝效應(yīng)觀察等綜合監(jiān)測,使強(qiáng)夯加固施工順利進(jìn)行,并總結(jié)了較完整的軟土地基強(qiáng)夯加固測試資料。同年完成曲陽污水廠工程勘察。該廠污水處理規(guī)模7.5萬立方米/日,勘察后提出了合理利用天然地基,防止大面積水池產(chǎn)生不均勻沉降的措施,并提出施工開挖防止產(chǎn)生流砂和駁岸擋土墻設(shè)反濾層等建議,取得良好效果。1983年6月完成了恒豐路新橋勘察。新橋主橋?yàn)槊慷湛偤芍?000噸??碧讲伎着啪?0~30米,南岸孔距45~95米,北岸孔距30~60米,孔深控制在暗綠色硬土層以下15米,并作了土層縱、橫向滲透試驗(yàn)。該橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱形橋,勘察后對樁基持力層進(jìn)行論證。為樁基設(shè)計(jì)選擇合理持力層提供可靠依據(jù)。
隨著改革開放形勢的發(fā)展,自1984年起,以改造市區(qū)交通、環(huán)衛(wèi)為重點(diǎn)的市政建設(shè)全面展開,其規(guī)模、技術(shù)難度和投資,在國內(nèi)市政建設(shè)是空前的。到1994年底,僅上海市政院勘察處就完成了千余個(gè)取土試驗(yàn)孔,3萬余米鉆探深度,近2萬米靜力觸探,2千次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),近千次十字板剪切試驗(yàn),約2萬只土樣試驗(yàn),15個(gè)深約百米的全巖芯取樣和揭片攝影。在完成各類工程勘察中,手段多樣,針對性較強(qiáng),為大橋工程進(jìn)行深層旁壓試驗(yàn)、跨孔波速、地脈動(dòng)測試;為黃浦江上游引水工程過江管道進(jìn)行重力、磁法初探和淺層剖面測試,探明水域上部障礙物和土層分布情況;為合流污水等深開挖工程進(jìn)行深層承壓水頭測定等。采用鉆探和多種先進(jìn)的原位測試相結(jié)合的勘探,提高工程質(zhì)量和工作效率,保證重點(diǎn)工程順利進(jìn)行。土工試驗(yàn)按工程要求普遍開展了三軸剪切、高壓固結(jié)等力學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目。重視原位測試成果和土工試驗(yàn)指標(biāo)相結(jié)合,綜合確定地基參數(shù),從而提高勘察報(bào)告結(jié)論和對基礎(chǔ)方案、施工等建議的準(zhǔn)確性,向巖土工程勘察方向延伸。室內(nèi)資料整理全面應(yīng)用計(jì)算機(jī),圖件美觀、計(jì)算精確、縮短周期,提高了市政工程勘察的技術(shù)水平。
80年代中期至90年代初期,上海完成的重大市政工程勘察項(xiàng)目有恒豐北路立交橋、莘松高速公路、黃浦江上游引水工程、合流污水治理一期工程、南浦大橋、內(nèi)環(huán)線高架路、楊浦大橋、外灘防汛墻加固等工程。其中主要的有:
1984年,上海市政院開始承擔(dān)黃浦江上游引水工程勘察,任務(wù)包括泵站、凈水廠、工作井和過江管、輸水管道、倒虹管等工程。4座泵站的初勘按100米×100米方格網(wǎng)布孔,孔深30~31米。采用取土孔與靜力觸探相結(jié)合,進(jìn)行一般物理力學(xué)試驗(yàn)。一期工程中的3座又進(jìn)行了詳勘,按建(構(gòu))筑物位置布孔和確定孔深。對樁基礎(chǔ),按壓縮層厚度考慮,控制孔深為55米??碧綀?bào)告建議了樁基持力層,提供了樁側(cè)各層土的極限摩阻力和樁尖土的極限端承力。在過江管道工作井勘察中,每個(gè)工作井布置40~50米深取土孔2個(gè),靜力觸探孔2個(gè)。在過江管兩側(cè)8~10米范圍內(nèi)交錯(cuò)布置鉆孔,孔距50米,孔深為管埋深下加2~3倍管徑,鉆孔終孔后,隨即封堵。同時(shí)在過江管軸線兩側(cè)各20米內(nèi)進(jìn)行物探,了解江中上部障礙物及地質(zhì)分布情況。在管中心附近加密取土樣,每米取土1個(gè)。粉性土、粉砂土進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),還進(jìn)行了承壓水頭測定,地下水水質(zhì)分析,了解場地的水文地質(zhì)條件。全部土樣做了常規(guī)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、全顆粒分析試驗(yàn),并做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和高壓固結(jié)試驗(yàn)等,為盾構(gòu)施工提供不均勻系數(shù)。勘察報(bào)告除提供必要數(shù)據(jù)外,還提出了沉井和盾構(gòu)施工的注意事項(xiàng)。其它部分工程勘察,也都按要求進(jìn)行,保證了整個(gè)工程的順利施工。1986年,浦東段中汾涇倒虹管施工時(shí)發(fā)生滑坡,上海市政院隨即做了勘探。采用取土孔結(jié)合靜力觸探、十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)等手段,分析事故原因是開挖堆土較高,離坑基較近,當(dāng)時(shí)下雨,而井點(diǎn)降水又未按設(shè)計(jì)要求設(shè)置所致。提出的處理建議得到采納,撤銷了改道計(jì)劃。該勘察獲1989年上海市優(yōu)秀勘察三等獎(jiǎng)。
1985~1990年,上海市政院承擔(dān)了上海合流污水治理一期工程勘察,按設(shè)計(jì)勘察分三個(gè)階段進(jìn)行。任務(wù)涉及所有管道、泵站和預(yù)處理廠。在詳勘階段,僅管道部分鉆孔就達(dá)300余個(gè)。在采用頂管及隧道法施工的管段都加密取土,并配合工作井勘探,以取土孔配合靜力觸探孔,十字板剪切孔。土工試驗(yàn)增做全顆粒、滲透、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)等,還根據(jù)土層情況測定承壓水頭。對泵站和污水處理廠,勘探點(diǎn)按構(gòu)筑物位置,以取土孔結(jié)合靜力觸探孔布置,對粉土、砂性土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),判別在地震烈度為7度時(shí)液化的可能性、液化等級和強(qiáng)度。對大開挖施工場地,上部粉土增做滲透性試驗(yàn)和粘性土中的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),下部土層增做前期固結(jié)力和壓縮指數(shù)測定,以判別應(yīng)力歷史和壓縮性能。彭越浦泵站為內(nèi)徑60米,埋深23.4米沉井結(jié)構(gòu),詳勘由中船勘察院承擔(dān),該勘察獲1994年上海市優(yōu)秀勘察三等獎(jiǎng)。因整個(gè)工程為世界銀行貸款項(xiàng)目,詳勘報(bào)告均按規(guī)定的要求和格式整理,并進(jìn)行土樣揭片攝影,報(bào)告還出了英文本,進(jìn)行了與國際接軌的一次實(shí)踐。
1988~1989年,上海市政院承擔(dān)了南浦大橋詳細(xì)勘察任務(wù),(1959年和1979年,該院曾為建橋進(jìn)行了兩次選址和可行性勘察,1987年又進(jìn)行了可行性和初步勘察。在這些勘察中,最深鉆孔達(dá)96.5米。)在詳勘時(shí),采用鉆探取土孔、靜力觸探孔及標(biāo)準(zhǔn)貫入孔相結(jié)合的手段進(jìn)行。在主橋主墩鉆孔中,進(jìn)行孔內(nèi)旁壓試驗(yàn)及查明地下障礙物的物探。主橋主墩按墩臺四角及中心呈梅花形布孔,孔深60~90米,主橋副墩各布2個(gè)勘察孔,孔深35~45米,引橋段沿軸線兩側(cè)隔墩相錯(cuò)交叉布孔,孔深20~60米。由于布孔合理,孔深恰當(dāng),比原方案節(jié)約勘察費(fèi)用約1/3。對上部軟粘土進(jìn)行了水平荷載試驗(yàn),對各土層試樣作了共振柱試驗(yàn),提供了剪切波速度值,采用泥漿護(hù)壁連續(xù)作業(yè),取得了孔深完好土樣,采用邊貫入邊掃孔,下護(hù)套管方法,獲得了深層土完整的靜力觸探曲線。對獲得的各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理分析,經(jīng)綜合評價(jià)提出主橋直徑900毫米鋼管樁以⑦2密實(shí)砂層為樁基持力層,引橋400毫米×500毫米鋼筋混凝土預(yù)制樁或鉆孔灌注樁以⑦1粉層砂為樁基持力層。提供的單樁承載力與試樁結(jié)果基本吻合。預(yù)估/試樁結(jié)果為:浦東主橋墩,樁長47/51米,單樁極限承載力13230/12500(靜載)千牛。浦西主橋墩,樁長47/51米,單樁極限承載力13140/>11500(動(dòng)測)千牛。南浦大橋的勘察,開創(chuàng)了在松散地基上興建特大型橋梁的先例。通車后,實(shí)測主橋墩沉降量僅4厘米。在南浦大橋勘察中獲得的成功經(jīng)驗(yàn),后被用于楊浦大橋工程地質(zhì)勘察中。該勘察獲1991年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
1990年5月,上海市政院承擔(dān)楊浦大橋可行性勘察,1991年2月又承擔(dān)了初步勘察。1991年6月進(jìn)行詳勘時(shí),主橋主墩由上??辈煸撼袚?dān),主橋副墩和浦西引橋由上海市政院承擔(dān),浦東引橋由上海城市建設(shè)設(shè)計(jì)院(簡稱上海城建院)承擔(dān)??刂瓶咨钪鳂蛑鞫者_(dá)120米,副墩達(dá)80米,引橋達(dá)60米,使用了當(dāng)時(shí)幾乎所有的勘察測試手段。主橋墩采用直徑900毫米鋼管樁,以埋藏標(biāo)高-52~-53米⑦2層作樁基持力層,單樁容許承載力6000千牛。浦西引橋采用45厘米×45厘米,長28米鋼筋混凝土預(yù)制樁,單樁容許承載力1100千牛,該勘察獲1993年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
上海內(nèi)環(huán)線高架道路的勘察,浦西段由上海市政院和上??辈煸悍謩e承擔(dān),浦東段由上海市政院承擔(dān)。一期勘察在80年代末完成,二期勘察在90年代初完成。其中上海市政院在1992年完成的羅山路楊高路立交工程勘察,獲1995年上海市優(yōu)秀勘察二等獎(jiǎng)。
二、港口工程
“一五”(1953~1957年)期間,上海市開始黃浦江兩岸老碼頭改擴(kuò)建工程,工程地質(zhì)勘察由交通部航務(wù)工程總局勘察總隊(duì)派出專門勘察隊(duì)伍來滬完成,或由船舶工業(yè)局上??睖y隊(duì)(現(xiàn)中船勘察院)等單位承擔(dān)。1958年初,交通部在上海組建上海筑港工程局,局內(nèi)設(shè)有設(shè)計(jì)室,配有土工試驗(yàn)組和鉆探隊(duì),專門負(fù)責(zé)港口工程勘察,1963年改名第三航務(wù)工程局設(shè)計(jì)室勘察隊(duì)(現(xiàn)第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院勘察工程公司,簡稱三航院勘察公司)。1958~1990年,該單位完成華東地區(qū)沿海、沿江港區(qū)碼頭及配套工程地質(zhì)勘察項(xiàng)目共1070項(xiàng),其中屬上海市項(xiàng)目850項(xiàng)。