Переброшенный по делам службы в Петербургскую губернию С.С. Гамченко в течение четырех лет, с 1905 по 1908 г., изучает археологические памятники побережья Финского залива, в районе Сестрорецка и в бассейне р. Луги у дер. Сытенки. Итоги этих работ лишь частично освещены в трех статьях, напечатанных в «Записках Русского археологического общества» в 1909 и 1913 гг. В архиве Института археологии хранятся рукописи этих статей — 518 листов.
Большая работа этого же периода «Культурные слои дюнных отложений Сестрорецкого побережья Финского залива» осталась неопубликованной (279 листов).
По возвращении на Украину С.С. Гамченко с 1909 по 1913 г. занимается археологией Подольской губернии (Балтский уезд, с. Кринички, районы Савранский, Данилово-Балтский, Могилянский). После многолетнего перерыва в 1928–1930 гг. С.С. Гамченко возобновляет работы на Подолии в Тульчинском и Старо-Константиновском районах (села Белый Камень, Печеры, Маркивка, Стена, Буды, Баглаи). Здесь он изучает главным образом памятники трипольской культуры и культуры полей погребений II–V вв. н. э. Итоги этих работ лишь частично опубликованы в сборнике «Трипiльська культура на Украiнi» в статье «Спостереження над даними дослiдiв Трипiльськоï культури 1909–1913 гг.». Им же посвящена небольшая статья о раскопках близ м. Немирова (газета «Киевлянин» от 30 августа 1909 г.) и частично работа Э.А. Сымоновича «Памятники черняховской культуры в с. Кринички» (МИА, № 82, 1960). Большинство материалов о работе на Подолии и составляет внушительный архивный фонд в количестве 1456 листов.
В 1913 г. С.С. Гамченко возобновляет свои работы на Волыни, занимаясь исследованием Здолбицкого района. В архиве хранятся его заметки о работах в количестве 65 листов.
С 1919 г. до самой смерти С.С. Гамченко занимается преимущественно археологией Волыни, изучая здесь самые разнообразные памятники от эпохи бронзы до Киевской Руси. Он часто отрывается от этой работы для выполнения археологических изысканий в других районах, но нигде, кроме Волыни, не ведет постоянных исследований.
В 1919–1923 гг. С.С. Гамченко продолжает начатое в юности изучение Житомира и в 1930 г. публикует статью «Житомир за перводжерелами передiсторичноï археологiï» (Записки ВУАК, т. I, Киев, 1930). В 1923–1927 гг. он расширяет поле деятельности, охватывая уже Житомирский, Коростенский и Овручский районы (села Липлянщина, Бабиничи, Ястребень, Нарынск, Гремяче, Войцехiвка, Колодяжное, Мирополь, Великая Глумча, Народичи и др.). Результаты этих работ сохранились лишь в рукописных материалах архива, насчитывающих 1314 листов («Пятилетие археологических исследований на Волыни 1919–1923 гг.» и др.). В 1927–1929 г. С.С. Гамченко сосредоточивает свои исследования преимущественно в Шепетовском районе (м. Шепетовка, села Полонное, Лопушня, Шельвова, Баранье, м. Славута) и публикует статьи «Дослiди археологiчнi 1927 р. на Шепетiвщинi» (Записки Шепетiвського Наукового при УАН товариства, м. Шепетiвка, 1929) и «Могильний некропiль бiля ст. Полонноï на Волынi» («Хронiка археологiï та мистецтва», ч. I, Киïв, 1930). Однако эти краткие сообщения далеко не охватывают всего рукописного материала в количестве 252 листов, хранящегося в архиве.
С 1926 г. С.С. Гамченко привлекается к работе ВУАКа — археологического комитета при Украинской Академии наук и в том же году ему поручают вести раскопки в древнейшей части Киева, в усадьбе № 1 по Владимирской ул. (б. усадьба Трубецкого). В течение двух лет он руководил археологическими работами в Киеве, посвящая в то же время часть раскопочного сезона дальнейшим исследованиям на Волыни. Незначительная часть киевских материалов издана в статье «Розкопи 1926 року в Киïвi садиба В.П. Трубецького» (Коротке звiдомлення ВУАКу за 1926 р., Киïв, 1927, стр. 17–38). Остальные материалы составляют архивный фонд, содержащий 331 лист рукописей и семь больших тетрадей с полевыми чертежами.
С 1928 г. С.С. Гамченко приступил к исследованиям в Черкасской области (б. Шевченковщина), где в течение двух лет копал могильник культуры полей погребений II–V вв. н. э. у с. Маслово[2]. Работы велись также в селах Галагановке и Березняки, в м. Златополе (предместье Турия) и в с. Андреевке. В последнем исследовались трипольские памятники. Эти работы нигде не опубликованы, им посвящено несколько строк в заметке «Новiшi розкопи пам’яток доби римських впливив на територии Украiни» (ХРАМ, ч. 2, Киïв, 1930, стр. 79). В архиве хранится 524 листа рукописей, планы, зарисовки и фото, посвященные материалам Черкащины.
В 1928 г. С.С. Гамченко участвовал в работах на Днепрострое. В архиве имеется 389 листов рукописей, относящихся к этим исследованиям. В том же 1928 г. исследователь провел разведку в районе Кременчуга (ст. Глобин и м. Городище), разведка описана в небольшой рукописи (12 листов).
В 1929 г. С.С. Гамченко проводил раскопки в Харьковской области, Изюмском районе (села Яремовцы и Залиманье), где были обнаружены памятники мезолита и Киевской Руси. В архиве имеется 297 листов рукописей и картотека из 457 карточек на материалы, обнаруженные во время этих работ.
В 1930 г. С.С. Гамченко в последний раз руководит раскопками у с. Баглаи Старо-Константиновского района, Каменец-Подольской (теперь Хмельницкой) области, где он исследовал поля погребений II–V вв. н. э.
Собрание писем С.С. Гамченко заключает 105 писем от научных учреждений и 348 писем от отдельных лиц за 1887–1931 гг. Большую часть писем научных учреждений составляют письма от Археологической Комиссии (33) и от ВУАКа (23), главным образом по вопросам выдачи открытых листов на право проведения раскопок.
По письмам к С.С. Гамченко от отдельных лиц можно установить 74 его корреспондента (с 1883 до 1931 г. включительно).
Преобладающее количество писем падает на 1927–1931 гг.: за 1927 г. он получил 22 письма, за 1928 г. — 109, за 1929 — 85, за 1930 — 51, за 1931 г. — девять писем. В числе их письма от археологов-краеведов и директоров районных и областных музеев — Бочкова Д.А. (Черкасы) — 36 писем, Гринченко В.А. (Днепропетровск) — 18 писем, Дложевского С.С. (Одесса) — шесть писем, Зборовского И.Ч. (Тульчин) — 19 писем, Киранова Т. (Никополь) — 19 писем, Лагодовской Е.Ф. (Одесса) — 22 письма, Сибилева Н.В. (Изюм) — 54 письма, Тахтая О.К. (Полтава) — семь писем и др.
В переписке преимущественно затрагиваются организационно-экспедиционные, издательские и музейные вопросы и в первую очередь обсуждаются те раскопки, которыми руководил С.С. Гамченко в б. усадьбе Трубецкого в Киеве (1926–1927 гг.); на Житомирщине (1886–1895, 1919–1930 гг.); Коростенщине (1924–1925 гг.); Шевченковщине (1928–1929 гг.), Маслово, Турия, Андреевка; Тульчинщине (1929 г.), Печоры, Стена, Белый Камень на Подолии, где в 1909–1913, 1928–1930 гг. Гамченко исследовал памятники трипольской и черняховской культур.
В письмах речь идет также об экспедициях, в которых С.С. Гамченко принимал участие: Днепростроевская экспедиция (1928 г.), разведки в селах Глобино и Червона Слобода Кременчугского района (1928 г.), в районах Купянском, Луганском, Артемьевском, Харьковском (1929 г.), раскопки в Изюмском районе в 1929 г. вместе с Н.В. Сибилевым в селах Яремовцы и Залиманье.
Сохранились в архиве и черновики писем С.С. Гамченко к отдельным лицам (31 письмо к 12 корреспондентам за 1883–1929 гг.). Самое большее количество писем адресовано А.А. Бобринскому — семь; в них речь идет об организации археологических исследований в селах Славова, Пикарщина (в 1893 г.), Псище, Соколова Гора, Крошня (в 1895 г.), по р. Случи (в 1896 г.), а также об издании работы С.С. Гамченко о Житомирском могильнике. Пять писем адресовано А.П. Богданову, известному антропологу, к которому Гамченко обращался с просьбой определить остеологические материалы из раскопок на б. усадьбе Трубецкого в 1926–1927 гг.
Черновики 81 письма Гамченко к научным учреждениям охватывают 1886–1931 гг. и направлены преимущественно к Археологической Комиссии — 35 писем, и к ВУАКу — 19 писем. С.С. Гамченко обращается к ним с просьбой о выдаче открытых листов на проведение раскопок на Подолии (с. Стена), в Киеве (б. усадьба Трубецкого), на Тульчинщине, в Сестрорецке на Финском заливе и т. д.
