一、 勘探与试验

(一) 工 程 地 质

民国21~23年(1932~1934年),导淮委员会兴建杨庄活动坝、三河活动坝和邵伯、淮阴、刘老涧船闸工程,对闸基础,进行钻验土质和桩基试验。土质试验采用自流井,分层取土作标本。桩基试验,在实地打木桩推算承载力和进行静荷载试验。

建国初期,1951年苏北治淮工程指挥部刚组建的水利勘探队,在南京水利实验处派员指导下,进行皂河节制闸、皂河船闸、运东分水闸、高良涧进水闸等首批治淮工程地质勘探。翌年,开始独立承担三河闸、六垛南北闸、泰州船闸、东台河闸、黄田港船闸、七浦闸等全省水利工程地质勘探。并根据省内大部分地区地下水位高、砂层多的特点,采用泥浆护孔钻进,革除打套管。对堤防勘察主要用螺纹钻或锥探了解堤基、堤身土质和隐患情况。50年代中期,进行新海堤和射阳河闸、新洋港闸等沿海30余座挡潮闸工程地质勘察。50年代后期,重点进行全省大、中型水库地质测绘、坝堤勘察,完成《水库地质资料汇编》,并进行沿江50余座涵闸及“淮水北调、分淮入沂”等工程地质勘察。为统一技术标准,省治淮总指挥部编制《钻探任务布置须知》、《土层土钻工地记录须知》、《土壤钻探孔布置标准》等规程。60年代进行江都水利枢纽、中运河整治、洪泽湖大堤、淮河入江水道等工程勘察,按省水利厅颁发的《水利工程土基勘探主要技术规定》进行。1964年起,使用省水利勘测总队自行设计试制的机动土层钻机,革除了沿用10多年的人工拉麻辫。70~80年代中期,使用SH30型钻机进行江水北调东引输水干线整治、梯级闸站,滁河、秦淮河整治及枢纽,太湖排洪干道整治,淮河入江、入海水道及水利枢纽等工程勘察。1976年唐山大地震后,进行重点工程抗震加固勘察。这期间工程地质勘察工作均按国家建委颁发的《工业与民用建筑工程地质钻探规范(试行)》、冶金部颁发的《工程地质水文地质钻探操作规程》等进行。工程地质勘察累计完成情况见表12-2。

1950~1987年工程地质勘察完成情况表

表12-2
类别 完成工作量
合  计 省水利勘测总队 市水利勘测队
钻孔(个) 进尺(米) 钻孔(个) 进尺(米) 钻孔(个) 进尺(米)
涵闸 20153 329297 13715 196995 6438 132302
河堤 115871 400394 22722 163546 93149 236848
水库 5441 40418 5441 40418  
灌区 238 2737 238 2737  
工民建 19889 160668 18189 124668 1700 36000
合计 161592 933514 60305 528364 101287 405150

省、市水利勘探队不仅承担水利工程勘察任务,还承担工业与民用建筑物地基勘探,包括港口、电站、厂房、高层建筑、住宅楼、通讯电视塔、影剧院等地基勘察任务。

(二) 土 工 试 验

建国初期,治淮工程的土工试验委托水利部南京水利实验处承担。1954年4月,江苏省治淮总指挥部成立土工试验室,开始承担全省水利工程的土工试验任务。试验项目根据土质和工程要求确定,常规试验有容重、含水量、土粒比重、流塑限、颗分、剪力、压缩、渗透等,软淤土增做无侧限抗压强度试验,砂性土增做相对密度和天然坡角,填料土增做击实试验。1957年后开展水化、土化、管涌、泥沙分析、崩解和膨胀等试验项目。试验规程1956年前采用黄文熙编《土工试验手册》,以后采用水利部颁发的《土工试验操作规程》。

建国以来,土工试验技术在实践中不断改进和提高,试验仪器设备不断更新,成果质量不断提高,为江苏水利建设提供了科学的可靠依据。1953年为研究水工建筑物混凝土底板与土基的摩擦力,根据剪力原理,研制拖板试验,在三河闸工程中试验成功。1954年在大浦闸地基勘探中,利用十字板剪切仪测定土层不排水抗剪强度。1955年为解决水工建筑物沿用压缩试验曲线计算沉陷与实际情况相差较大问题,在射阳河闸地基勘探中,模拟施工过程中地基荷重变化,创造回弹再压缩固结试验方法,使试验成果接近实际。以上土工试验基本操作方法均列入水电部1962年颁发的《土工试验操作规程》,在全国推广。

1957年,省水利勘测总队土工试验室的技术人员研制成“反旋活塞取土器”,代替以往合瓦式取土器,提高了在极软海淤,地下水位以下粉细砂、粉土及中粗砂原状土取出率。此取土器一直沿用至今。1958年土工试验室会同南京水工仪器厂研制成应变式无侧限抗压强度仪,以及专用取土器、煤油炉烘箱、含水量保湿筒等配套设备。这些仪器设备体积小、重量轻、搬迁方便、不用电源,适应野外作业。原在室内进行的土工常规试验及勘探报告(初稿)可在工地完成,大大减少了土样封、装、运、储、开土、推土等工作,缩短勘察周期,提高质量。以后,一直在全省水利系统勘察中普遍采用。

60年代,在江苏水工建筑物工程中开始进行原体观测,研究基础与地基之间应力应变变化规律,解决工程设计中的一些技术问题。1963年10月,为研究京杭运河苏北段沿线船闸工程中混凝土底板裂缝的原因,省水利勘测总队会同南京水利科学研究所,在五里窑船闸工程埋设各种仪器进行原体观测,经7个月的观测,取得大量数据,查明了混凝土裂缝的原因。嗣后,原体观测工作在芒稻闸、太平闸、金湾闸、秦淮新河枢纽及南京西水关泵站等工程中应用,为水工建筑物工程设计提供了不少可靠的科学依据,提高了设计质量。

70年代后期,为改进贯入击数试验设备,省水利勘测总队引进同济大学自动落锤图纸,进行研制。1979年,首次用于太浦河工程勘探成功,革除了人工控制落锤工艺,提高贯入击数精度。以后,迅速在全省水利系统全面推广应用。

(三) 水 文 地 质

1955年,治淮委员会组织开展淮河流域水文地质勘测。由治淮委员会勘察设计院和江苏、广东、四川等省水文地质工作者,南京大学地质系水文工程地质专修科、钻探组以及地质部水文工程地质局等单位80人,组成第五区队勘测里下河地区。布设南、北两条勘察线,共250公里。经两个月的勘察,完成钻孔43孔、总进尺8624米、取原状土246个、扰动土75个、贯入土11个等。勘察成果有勘察地带的地质剖面图、含水层分布剖面图、地下水化学成分分布剖面图,并由南京大学地质系肖楠森教授等提出综合报告。

1958年,江苏水利系统首次自行组织力量,开展平原地区水文地质调查,研究地下水动态。经两年的调查,完成86410平方公里范围的大面积水文地质普查,占全省总面积84%,钻孔1506个,总进尺18730米,取得了主要含水层的渗透系数、地下水储量、水质等资料,汇编成《江苏省浅层地下水储量及水资源评价》。1960年根据全省水文地质普查成果,在省内率先编制成1∶20万《江苏省综合水文地质图》。

1964~1965年开展里下河、垦区盐渍土地区的水文地质工作,螺纹钻与土层钻机结合采集土样和水样,钻孔337个,总进尺2383米。埋设长期观测孔14眼,水文地质观测点914个等。

1980年起分两阶段开展浅层地下水资源调查评价工作。当年完成第一阶段的《江苏省浅层地下水资源(粗账)评价报告》。1981年根据水利部、淮委、长办的部署,按照水利部、淮委的地下水资源调查和评价工作“提纲”和“技术细则”进行第二阶段工作。1986年提出《江苏省浅层地下水资源》正式成果,获水电部水文局科技进步二等奖。