第一節(jié)工業(yè)建筑勘察

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上海工業(yè)建筑勘察隨第一個(gè)五年計(jì)劃實(shí)施而發(fā)展。40多年來,全市建設(shè)了大量各類工業(yè)建筑與設(shè)施。主要承擔(dān)工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的勘察單位有:上??辈煸骸⒅写辈煸?、華東電力院勘察處、中國輕工業(yè)上海設(shè)計(jì)院勘察處(簡(jiǎn)稱上海輕工院勘察處)等。至1990年,共完成各類工業(yè)建筑項(xiàng)目工程地質(zhì)勘察任務(wù)5800多項(xiàng)。承擔(dān)的項(xiàng)目由小到大,勘察技術(shù)逐步現(xiàn)代化。
    “一五”(1953~1957年)期間,上??辈斓闹饕I(yè)項(xiàng)目有:上海柴油機(jī)廠、上海機(jī)床廠、上海汽輪機(jī)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(kuò)建工程。這些項(xiàng)目廠房跨度多在24米以內(nèi),行車為10~20噸級(jí),柱間距為6米,柱落重約百噸,單柱基礎(chǔ)居多,采用天然地基設(shè)計(jì)。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(jí),采用樁基礎(chǔ)??辈焓侄位臼倾@探、取土試驗(yàn)。
    1953年起,先后建立了為工業(yè)建設(shè)服務(wù)的部屬勘察單位,專業(yè)人員多從土木工程轉(zhuǎn)行,在勘察工作中邊做邊學(xué),主要以蘇聯(lián)勘察的技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為依據(jù),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(bào)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(chǔ)施工開挖發(fā)現(xiàn)有暗浜,造成停工事故,才引起重視。設(shè)計(jì)單位使用勘察資料,天然地基按老8噸/平方米(80千帕)設(shè)計(jì),樁基按土對(duì)樁身的容許摩阻力為10千帕設(shè)計(jì)。1955年6月,華東工業(yè)部建筑設(shè)計(jì)院勘察室為江南造船廠船裝、電鉸、船體三車間進(jìn)行工程地質(zhì)詳勘,工程負(fù)責(zé)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(gè)車間處做了兩個(gè)淺層載荷試驗(yàn),還各取地下水樣作對(duì)混凝土侵蝕性試驗(yàn),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(xiàng)工程勘察按蘇聯(lián)勘察規(guī)范進(jìn)行資料整理,繪制地質(zhì)剖面圖、編寫文字報(bào)告,提出了結(jié)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(zhì)勘察報(bào)告,當(dāng)時(shí)起了示范作用。1955年,第一機(jī)械工業(yè)部設(shè)計(jì)總局勘察室(現(xiàn)中船勘察院)等5個(gè)單位組織近千人,歷時(shí)半年,完成了東北渤海造船廠全廠擴(kuò)初階段工程地質(zhì)勘察任務(wù)。該項(xiàng)目是蘇聯(lián)援助156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一??辈旒夹g(shù)工作在蘇聯(lián)工程地質(zhì)專家布置要求、指導(dǎo)下進(jìn)行,通過該工程勘察,系統(tǒng)學(xué)習(xí)了蘇聯(lián)工程地質(zhì)勘察規(guī)范、規(guī)程以及資料分析整理報(bào)告書寫的經(jīng)驗(yàn)。中南勘察院上海工作站(現(xiàn)上海勘察院)和華東電力院都有中央有關(guān)工業(yè)部聘請(qǐng)的蘇聯(lián)和東歐工程地質(zhì)專家,他們還多次來滬,指導(dǎo)有關(guān)工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的勘察技術(shù)工作。1957年初,蘇聯(lián)《房屋和工業(yè)結(jié)構(gòu)天然地基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中譯本正式出版。該規(guī)范在上海執(zhí)行后,對(duì)上海軟土按淤泥粘性土定名,用剪力指標(biāo)計(jì)算地基容許承載力,地基基礎(chǔ)按地基容許變形設(shè)計(jì)等方面,都有指導(dǎo)性的影響。
    “二五”(1958~1962年)期間,上海重點(diǎn)大型工業(yè)建筑項(xiàng)目很多,大量的勘察任務(wù)集中于1958~1960年間,完成的工業(yè)勘察項(xiàng)目約700多項(xiàng)。在完成勘察任務(wù)中,不僅能按蘇聯(lián)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)程獨(dú)立進(jìn)行工作,而且還總結(jié)了一套符合上海軟土地基特點(diǎn)的快速勘察方法,主要有:對(duì)天然地基的中小型工業(yè)建筑項(xiàng)目,采用小螺鉆與大鉆(取土孔)相結(jié)合,并以小鉆為主的方法,重點(diǎn)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(zhì)圖集》,發(fā)揮天然地基潛力;積累上海地區(qū)土水試驗(yàn)的規(guī)律與經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)化或刪去部分試驗(yàn)項(xiàng)目,大大縮短試驗(yàn)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(jīng)驗(yàn)。
    1958年6月,建工部綜合勘察院上海工作站(現(xiàn)上??辈煸海?、一機(jī)部華東勘測(cè)公司(現(xiàn)中船勘察院)、上海市政工程設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱上海市政院)、上海民用院、上海規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院5個(gè)單位,聯(lián)合承擔(dān)新建上海重型機(jī)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(zhì)勘察。場(chǎng)地面積為14平方公里,鉆探按400米方格網(wǎng)布置,深30~50米,鉆孔76個(gè),鉆孔累計(jì)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?lián)合作戰(zhàn),高速完成市重點(diǎn)工程勘察,適應(yīng)了當(dāng)時(shí)形勢(shì)要求。這些廠的新建車間所采用的地基基礎(chǔ);對(duì)行車在30噸級(jí)以下,一般柱間距為6米,多為獨(dú)立杯型基礎(chǔ),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(jì);對(duì)車間行車為50噸、100噸、150噸級(jí),柱間距為12米,采用打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁基,樁尖進(jìn)入20~30米深的暗綠色硬粘土或粉砂層。
    1959年初,建工部聘請(qǐng)的蘇聯(lián)專家來上海重型機(jī)器廠現(xiàn)場(chǎng),為該廠的重型鑄鋼車間、萬噸水壓機(jī)車間的地基與基礎(chǔ)處理進(jìn)行指導(dǎo)。專家提出采用砂樁預(yù)壓方案,并要求做大型砂樁預(yù)壓試驗(yàn)。試驗(yàn)前,上??辈煸喊磳<乙?,在場(chǎng)地內(nèi)補(bǔ)做了33個(gè)深60~90米鉆孔,總進(jìn)尺為2112米,取試驗(yàn)土樣984個(gè),另做了3個(gè)36米深的鉆孔抽水試驗(yàn),整個(gè)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(yàn)于1959年下半年進(jìn)行。同時(shí)還在相同地點(diǎn)布置了小型砂樁、砂墊層和天然地基的載荷試驗(yàn),以便相互比較。大型砂樁試驗(yàn)基礎(chǔ)面積為6米×9米,埋深3.5米,按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)加荷讀數(shù),經(jīng)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(xiàn)地基破壞跡象。經(jīng)試驗(yàn)比較,考慮鑄鋼與萬噸水壓機(jī)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(yù)制樁基礎(chǔ)。
    “二五”期間,華東電力院勘察處承擔(dān)了閔行電廠、閘北電廠、吳涇熱電廠等擴(kuò)建、新建工程勘察。這些火力發(fā)電廠多傍江邊,工程地質(zhì)條件復(fù)雜,發(fā)電機(jī)組廠房、150米高煙囪等為高、重型建筑,地基基礎(chǔ)多采用中——長(zhǎng)樁基,工程規(guī)模大,勘察要求高。與華東電網(wǎng)相連接的輸電工程勘察,呈長(zhǎng)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(zhì)問題,情況復(fù)雜,工作艱苦。華東電力院勘察處注意積累工程勘察經(jīng)驗(yàn),擺脫蘇聯(lián)規(guī)范的束縛,重視應(yīng)用原位測(cè)試技術(shù),提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量。
    1965年起,大小“三線”基本建設(shè)項(xiàng)目全面展開,中船勘察院全部力量承擔(dān)該系統(tǒng)在川東、江西、云南地區(qū)的軍工項(xiàng)目的勘察任務(wù),華東電力院勘察處集中大部分力量負(fù)責(zé)在貴州水城、贛東北地區(qū)新建電力工程的勘察任務(wù),上海輕工院和上海鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱上海鐵勘院)組成綜合勘測(cè)隊(duì)在華東安徽等山區(qū)負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的“三線”工程勘察任務(wù),華東勘察院(現(xiàn)上??辈煸海?、上海民用院、上海市政院各自組織了專門綜合勘測(cè)隊(duì)在安徽、江西一帶山區(qū)負(fù)責(zé)上海市包建的小“三線”工程勘察項(xiàng)目。大小“三線”工程項(xiàng)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(jìn)洞??睖y(cè)工作一般是工程地質(zhì)與測(cè)量混合一起進(jìn)行,強(qiáng)調(diào)保密,勘察成果資料現(xiàn)場(chǎng)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(jī)構(gòu)下放,力量分散,工程勘察質(zhì)量處于自流狀態(tài)。當(dāng)時(shí)“三線”建設(shè)工程中推行“邊勘察、邊設(shè)計(jì)、邊施工”的工作程序,以致1969年“三線”工程全面施工時(shí),出現(xiàn)了大量因工程地質(zhì)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(fù)責(zé)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(chǔ)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(zhì)勘察任務(wù),大多數(shù)由上??辈煸撼袚?dān),共計(jì)完成402項(xiàng),均為中小型工業(yè)建筑項(xiàng)目。1969年,華東電力院勘察處承擔(dān)了高橋電廠地下廠房工程勘察和施工監(jiān)測(cè)任務(wù),該地下廠房為直徑64米,深28米的大沉井,當(dāng)時(shí)稱遠(yuǎn)東第一大沉井。該處技術(shù)人員排除干擾,保證勘察測(cè)試質(zhì)量,確保大沉井順利施工。
    70年代初,上海勘察單位承擔(dān)了石化總廠、核電廠、衛(wèi)星接收站三大重點(diǎn)工程項(xiàng)目的勘察任務(wù),使工程地質(zhì)勘察工作逐步恢復(fù)正常,并促進(jìn)了勘察技術(shù)水平的提高。
    1972年4月~1973年1月,上海勘察院先后兩次為石化總廠完成了金山衛(wèi)廠址東西兩段海灘地(東西長(zhǎng)約9公里,南北寬約1公里)的初步勘察工程地質(zhì)任務(wù),作出了“灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結(jié)論,提出了天然地基、樁基設(shè)計(jì)有關(guān)建議,并編制了工程地質(zhì)分區(qū)圖件等。場(chǎng)地工程地震由南京地震大隊(duì)鑒定,震級(jí)小于5級(jí),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?、華東電力院勘察處、上海輕工院勘察處,組織力量對(duì)熱電廠、化工、化纖、塑料等廠進(jìn)行工程地質(zhì)詳勘,首次應(yīng)用自行研制的CH-30型機(jī)動(dòng)鉆機(jī),靜力觸探儀等先進(jìn)勘探設(shè)備,提高了勘察工效與質(zhì)量。上海民用院、上海市政院的勘察處分別負(fù)責(zé)全廠區(qū)的生活和公用設(shè)施工程詳勘任務(wù),第三航務(wù)勘察設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱三航院)負(fù)責(zé)陳山地區(qū)海域新建2.5萬噸級(jí)泊位油輪碼頭的工程勘察,船勘院負(fù)責(zé)陳山地區(qū)2座萬噸級(jí)、2座5萬噸級(jí)的大油罐工程的初勘、詳勘任務(wù),鐵道部第四勘察設(shè)計(jì)院會(huì)同上海鐵勘院負(fù)責(zé)上海西站(現(xiàn)長(zhǎng)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(shè)計(jì)任務(wù)。正當(dāng)施工進(jìn)入高潮時(shí),發(fā)生一場(chǎng)技術(shù)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(wù)參贊遞交了一份備忘錄,述:“金山海灘土質(zhì)軟弱,地基強(qiáng)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(yán)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(yán)重后果,概由中方負(fù)責(zé)?!蔽荫v日參贊急將這一備忘錄電告國務(wù)院。國務(wù)院總理周恩來極為關(guān)注,批示國家計(jì)委處理。國務(wù)院副總理谷牧指令國家計(jì)委、建委、上海市、輕工部、紡織部會(huì)商,并將結(jié)果報(bào)國務(wù)院。上海市組成7人小組上京匯報(bào),最后澄清了日商的問題。關(guān)于地基強(qiáng)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(shù)規(guī)范取值不一。關(guān)于灘地沉降速率,是日商將上海樁基沉降可達(dá)30厘米誤為地面下沉速率,實(shí)際上,上海地區(qū)年下沉量約為1毫米。經(jīng)談判解釋,日商同意“金山灘地基本穩(wěn)定,適宜建廠”的結(jié)論。上海市革委會(huì)工交組將此澄清意見呈國務(wù)院,圓滿了結(jié)了這場(chǎng)技術(shù)糾紛,確保了進(jìn)度。1978年,石化總廠一期工程經(jīng)國家驗(yàn)收,工程設(shè)計(jì)(含勘察)質(zhì)量評(píng)為優(yōu)良。