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第二节 土工试验室
日期:2014-08-19点击数:次字号:【

一、基础研究

六年来土工试验基础研究共进行20项,其中地基钻探及工地测验2项,土力学与土工试验研究8项,地基设计与加固研究3项,土坝问题研究2项,渗流问题研究2项,水工建筑物现场试验研究3项,提出报告26份。

1、钻探及工地测绘:1950–1955年开展了地基钻探工具及钻探方法研究,1954–1955年开展了现场测定土的力学性质指标研究。

2、土力学与土工试验研究:1949–1953年开展了土工试验仪器与操作方法研究,1953–1954年开展了土的物理性质指标间关系研究、土的抗剪强度研究(1954年直接剪力仪比较试验,1955年三种试验方法对抗剪强度影响研究,1955年剪切速率对抗剪强度影响研究,1955年各种剪切仪对抗剪强度测定的研究),1953–1955年开展了土的压缩与固结研究,1955年开展了动力荷重下土的力学性试验。

3、地基加固技术研究:1953–1955年开展了预压加固技术研究,1955年开展了电化加固技术研究,1955年开展了混凝土板与土体间摩擦系数研究。

4、土石坝技术研究:1954 年开展了筑坝土料压实方法研究、水库水位降落对于砂质坝壳稳定性研究,1955年开展了砂土振动液化研究、水位降落对于砂土坝壳浸润线变化的研究。

5、建筑物地基技术研究:1953–1954年开展了建筑地基沉降观测方法研究,开展了现场测定高压缩性地基中孔隙水压力的研究,开展了土坝沉降及孔隙水压力的测定研究。

二、为行业决策和经济社会发展提供技术支撑

土工试验主要内容为闸基、土坝、工厂地基及其它建筑物地基的钻探,土工试验和土工建筑物技术研究等。六年来进行试验项目内容包括淮河流域上、中、下游如南湾、薄山、白沙、佛子岭、润河集、骆马湖、射阳河等大型土坝或闸基,长江流域之华阳河、詹家峦等水闸闸基,浙江安华、东北大伙房等水库,以及工业基本建设工程的马鞍山铁厂、中南重工具机厂、武昌造船厂、下关电厂等厂房地基土工试验等。这些试验对实际工程分别发挥了以下各项作用,如:通过钻探确定地基土层剖面图,分别确定对建筑物安全起决定性作用的松软土层(例如板桥水库之软土层)及透水层(例如沭河大官庄土坝之砾石层)的位置及范围,试验确定其土的物理性质,研究地基对整个建筑物的影响,提出建议处理方案与措施(例如放缓坝坡以保证板桥水库土坝的安全,设置排水井以防止大官庄土坝坝址管涌现象发生等);估算地基承载力与建筑物沉降量以决定建筑物是否须变更设计,地基是否需人工加固(例如马鞍山炼铁炉及南京下关电厂新厂房桩基设计,武昌造船厂地基预压加固及板桥水库、苏北挡潮闸的用排水井加速固结建议等);用电拟试验可决定水闸地基及土坝是否有渗透变形的可能性,并决定闸基浮托力的影响以保证建筑物的安全。

1949年开展了淮阴船闸闸室两岸护坡土工试验、苏北滨海棉垦区海堤试验。

1950年开展了苏北滨海棉垦区排水系统土工试验、运河东堤脱坡及培修方案之试验研究、浙江诸暨土工试验及其它试验研究。

1951年开展了淮河流域各河流含沙量及泥沙颗粒分析试验、沂沭汶各河流泥沙颗粒大小分析试验、南京惠民河坍坡之试验、导沭轻沙入海工程拦河坝土工试验、淮河中游蓄洪工程润河集分水闸闸基土工试验、淮河中游蓄洪工程泥泊渡泄水闸闸基土工试验、石漫滩水库工程土坝试验、板桥水库工程土坝土工试验、白沙水库工程土工试验、漳河佛子岭水库土坝试验、史河梅山水库土坝土工试验、苏北新沂河大塔子堤防塌陷之试验研究、南京长江泥沙分析资料整理、宿县老汪湖蓄水工程围堤及泄水闸试验、南汇县一带黑沙层土工试验、淮阴附近麻纺厂地基试验、全椒筑堤土工试验及其它试验研究。

1952年开展了潼河岭山砌岭岸坡土工试验、苏北淮河下游水闸闸基钻探及土工试验、老汪湖蓄水工程白山埝进水闸及围堤土工试验、东淝河泄水闸及船闸闸基土工试验、老汪湖小李庄泄水闸闸基土工试验、江阴黄田港船闸闸基土工试验、太仓七浦塘节制闸试验、滁县凤凰水库工程土工试验、安徽来安欺天坝水库土工试验、安徽无为凤凰闸闸基土工试验、株州三三一厂地基土工试验、长江白闸试验、沂沭汶泗运各河流含沙量及泥沙颗粒大小分析、金陵机器厂地基试验、南京马鞍山电厂地基试验、苏北三河活动坝坝基试验、玄武湖土工试验、苏北五图河闸闸基土工试验、苏北南湖河闸闸基土工试验、苏北善后河闸闸基土工试验、苏北夸套闸闸基土工试验、苏北六垛闸闸基土工试验、苏北南北闸闸基土工试验、苏北八滩闸闸基土工试验、徐州营房地基土工试验、山东龙门水库工程土坝试验、苏北泰州船闸闸基土工试验、淮阴电厂地基钻探成果、长江梳妆台闸闸基土工试验、淮阴烈士纪念塔塔基土工试验、盐河南北闸闸基土工试验、苏北邵伯闸闸基土工试验、淮河润河集船闸闸基试验、淮河城东湖泄水闸闸基土工试验、浙江浦阳江防洪工程安华蓄水库土坝土工试验、机场土工试验、东北大伙房土坝土工试验、苏北淮安运南节制闸船闸闸基土工试验、民便河闸闸基土工试验、利民河闸闸基土工试验、小黄河闸闸基土工试验、翻身河闸闸基土工试验、杨庄水力发电工程基础土工试验、苏北射阳河地下隧道基础土工试验及其它试验。

1953年开展了浙江安华水库土坝土工试验、苏南浏河口节制闸闸基土工试验、润河集电厂地基土工试验、一○一厂地基土工试验、大涵子闸闸基土工试验、小洋口闸闸基土工试验、沟敦闸闸基土工试验、龙窝闸闸基土工试验、西涵子闸闸基土工试验、上岗闸闸基土工试验、马鞍山炼铁炉基础土工试验、淮河薄山水库土工试验、雾室地基载重量试验、洞庭湖泥沙分析试验研究、善后河闸开挖工程土工试验、出山店水库土坝土工试验、华阳河分洪闸闸基土工试验、阜坎船闸土工试验、华阳河泄洪闸闸基土工试验、射阳港闸闸基土工试验、中央水电设计局设计大楼基础土工试验、武昌造船厂地基土工试验、运东船闸基础土工试验、中南重工具机厂基础土工试验、下关电厂扩建地基土工试验、新洋港闸闸基土工试验、苏北斗龙港闸闸基土工试验、秦淮河铁窗棂闸闸基土工试验、秦淮河岸坡土工试验、龙山水库土坝坝基试验、黄墩湖水闸闸基土工试验、永利宁厂厂房地基土工试验、运河拓宽工程土工试验等。

1954年,开展了启东吴仓港闸三条港闸等基础土工试验、汉川闸改善及修复工程土工试验、南京精密医疗器械厂选厂土工试验、53354工程土工试验、白沙水库剪力及固结试验、水工仪器厂地基钻探及土工试验、江西岿美山及大吉山厂房工程土工试验、江西西华山矿厂厂房地基土工试验、华阳河詹家峦节制闸土工试验、外宾宿舍地基土工试验、中央水利部水利科学研究院房屋地基土工试验、南湾水库土坝坝壳土料试验、湟涅机械灌溉渠道土工试验、武昌造船厂地基预压土工试验、唐河闸闸基及石油厂护岸土工试验、402工程土坝坝料土工试验、镇江至下蜀段路基土工试验、马鞍山铁厂房屋地基土工试验、马鞍山铁厂扩建工程试验、贾鲁河北岗水库坝基坝料土工试验、402工程进水口砂料试验、南湾水库土坝土工试验。

1955年,开展了淠河下游两河口横排水土坝坝料试验、老君堂水库土坝坝料试验、沪宁铁路棲龙段土工试验、浦口下关江岸及防洪墙地基试验、大伙房水库土坝浸润线试验、打渔张灌溉工程土工试验、马鞍山铁厂高炉地基土工试验。

三、研究成果

土工试验室1949—1956年科研成果如表2-6。

 

表2-6 土工试验室1949—1956年科研成果题录

 

序号

科研成果名称

出版时间

备注

土001

对汉江分洪杜家台闸地基加固有关问题

1950

土002

土工试验手册

1951

土003

筑坝土料采选法

1951

土004

沭河大官庄分水工程拦河大坝土工试验报告

1951

汇编

土005

淮河润河集分水闸基钻探及土工试验报告

1951

汇编

土006

横向地震对连拱坝结构作用之分析

1952

汇编

土007

土壤电动化学加固法

1952

土008

苏北新沂河大塔子堤防塌陷之试验研究

1952

汇编

土009

滢潼河峰山切岭工程岸坡土工试验研究报告

1952

汇编

土010

苏北滨海棉垦区各挡潮闸软土地基土工试验研究综合报告

1953

汇编

土011

大官庄沭河拦河土坝排水井设计研究报告

1953

汇编

土012

马鞍山炼铁厂高白炉地基钻探及土工试验报告

1953

汇编

土013

地基土壤性质指标之间相互关系的研究

1953

汇编

土014

53022工程地基土工试验分析报告

1954

汇编

土015

淮阴船闸室两岸护坡设计土工试验研究报告

1954

汇编

土016

废护城区淤泥地基的预压加固

1954

汇编

土017

水库水位降落时对于坝坡稳定性影响的研究

1954

土018

建筑物沉降观测方法

1954

土019

水利技术建筑物地基土壤钻探及试验研究工作

1954

土020

高压缩性淤泥地基的预压加固试验研究

1954

土021

薄膜式孔隙水压力仪设计试验

1954

土022

土坝施工期间填土中孔隙水压力的指标

1954

土023

土坝中孔隙水压力施测方法

1954

土024

均匀砂土力学性试验研究报告

1954

汇编

土025

几种取土器的比较试验

1955

土026

土力学中电渗问题综合研究

1955

汇编

土027

现试场测定软粘土抗剪强度的十字剪力仪的使用报告

1955

汇编

土028

砂土紧密度与标准贯入击数关系试验报告

1956

汇编

土029

土的物理力学性质指标之间的相互关系

1956

江苏省科学大会奖、汇编

 

1954年开展的土坝沉陷及孔隙水压力的测定研究(一),研究负责人为陈愈炯,提出了碾压土坝在施工过程中填土本身沉陷观察结果以估算土体内孔隙压力的方法,提出了《土坝施工期间填土中孔隙压力的估计》报告一篇,在1954年南京水利实验处研究试验报告汇编发表。

19531954年开展的土坝沉陷及孔隙水压力测定研究(二),盛崇文为研究负责人,提出分层测定坝身及坝基中沉陷的方法,完成了沉陷板的设计工作,以及《土坝沉陷观测方法》报告一篇。在1954年南京水利实验研究试验报告汇编发表。

19531954年土坝沉陷及孔隙水压力测定研究(三),盛崇文为研究负责人,提出(1)测压头的安装方法;(2)孔隙压力的施测方法。完成了《土坝中孔隙压力施测方法》报告一篇,杭州铁路管理局宁波南门基点试验组曾采用过,在1954年南京水利实验处研究试验报告汇编发表。

1953年9月1955年2月开展的地基钻探工具及操作方法研究(一),曹健人为研究负责人,研究冲洗钻孔及各种规格取土器对取土的拨动程度,为改进及提高钻探取样的操作及质量,完成“几种取土器的比较试验”及薄壁活塞取土器,报告已铅印发表,铁路、水利、交通等系统工程中经常采用。

1954年11月1957年7月开展的地基钻探工具及操作方法研究(二),曹健人、朱家谟为研究负责人,研究用标准贯入试验测定砂土紧密度或孔隙比的问题,为改进并分析目前勘测机构常采用标准贯入试验方法的各种影响因素的情况。完成砂土紧密度与标准贯入击数关系试验报告,在1956年南京水利实验处研究试验报告汇编发表,1959年由水利电力出版社出版。

1954年开展的薄膜式孔隙压力仪的试制,盛崇文、苏乙波为研究负责人,利用压缩空气和孔隙压力的平衡条件得知孔隙压力的大小,以实测土坝或地基中的孔隙压力,从而推定建筑物的稳定程度。完成了“薄膜式孔隙压力仪”的试制工作,以及《薄膜式孔隙压力仪的设计和试制》报告一篇。杭州铁路管理局宁波南门基点试验组曾采用该项仪器,在1954年南实处研究试验报告汇编发表。

1954年开展的水库水位降落对于砂质坝壳稳定性影响的研究,黄文熙任研究负责人。研究水库水位降落期间坝身中自由水面位置的移动问题,水库水位降落的速率问题,以及地震对于砂质坝壳稳定的影响。完成《水库水位降落对于砂质坝壳稳定性影响的研究》报告。本报告给出建议的公式可以估算水库水位降落期间砂质坝壳中自由水面的平均位置。提出了核算水库水位降落期间砂壳稳定性的公式,该公式亦适用于同时发生地震的情况,唯需引入某处地震加速度的函数值。已在南实处1954年研究试验报告汇编发表。

1954年1月12月开展的高压缩性水泥地基的预压加固研究,叙述某造船厂利用预压方法及排水砂井方法加固淤泥地基的效果,研究预压方法及排水砂井方法的设计,施工和实用性。通过实践证明预压后地基土质有显著改善,说明此法为处理高压缩性淤泥地基的有效而经济的措施,报告中阐明了设计的方法,预压效果及实测资料与理论计算资料的对比结果。各地已大量推广使用,如处理铁路路基、仓库、海港码头边坡、闸坝地基等。报告在1954年南实处研究试验报告汇编发表。

    1954年48月开展的建筑物沉降观测方法研究,曹健人、吴国壁为研究负责人,介绍各种水准基点、标点的安设方法和型式,观测的仪器设备,观测的原则和步骤等等。通过实际观测,以便验证地基沉降计算理论,提高和修正计算方法,在必要时制止有害沉降,保证建筑物的使用安全。完成《建筑物沉降观测方法》报告。试制成功“水管式测平仪”一篇。“水管式测平仪”已由南京水工仪器厂生产,供应有关单位选用。报告在1954年南实处研究试验报告汇编发表。

1955年开展的均匀砂土力学性的试验研究,研究地震区用均匀砂土筑坝产生液化的可能性,以及防止液化的措施,完成了《均匀砂土力学性的试验研究》报告。在1955年南实处研究试验报告汇编发表

1955年612月开展的土力学中电渗问题综合研究,汪闻韶担任研究负责人。包括(1)发展简史;(2)饱和土中的电重层及其作用;(3)电渗中的力学规律;(4)直流电在粘土中的作用;(5)直流电对土的基本力学性的影响。探讨利用电渗方法处理土工和地基问题。完成了土力学中电渗问题综合报告。本文内容,首先回溯了电渗和直流电在土工中应用的发展简史和概述了饱和土中的电重层及其作用(包括电动现象和电重层与细粒土的物理力学性之间的关系),继则推演了电渗中的力学规律,和介绍了关于直流电在粘土中作用的理论和试验;然后再从现象上和理论上来分析和讨论直流电对土的三个基本力学性(包括孔隙水动力学性,固结和强度)的影响;最后总结直流电在土中的作用规律,直流电对土的物理力学性的影响和直流电在土工中工程价值,并建议了数条关于这个问题的今后研究方向。本报告已在1955年南京水利实验处研究试验报告汇编发表。

1955年8月—1956年8月开展的土的物理力学性质指标之间的相互关系,邹思、吴国璧为研究负责人。报告是根据我国东南沿海地区101项工程的钻探试验成果来整理而成的,报告中共有物理、力学性指标相互关系图30幅,并对若干问题进行了探讨和引申。完成《土的物理、力学性质指标之间的相互关系》报告。整理得到:1、物理性质指标之间的相互关系2种。2、天然粘性土的物理性质指标与力学性质指标之间的相互关系16种。3、天然粘性土现场制定的力学性质指标与室内测定的力学性指标之间的相互关系4种。4、击实和物理性质指标之间的相互关系7种,其它1种。5、天然地基和填土质量的鉴定表3种。报告在1956年公开发行(并在1958年召开的中苏水利科学技术第二次交流会议上提出),分送有关单位参考,并建议各单位今后有意识地进行这种工作,以便累积更多的资料,得到更可靠的结论。

(以上成果介绍引自南京水利科学研究所1959年6月编印的《十年来水利水电主要研究试验成果》)

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