河口臨海油區(qū)道路涉水損壞成因及防治研究

摘 要：文章根據(jù)灘海海岸環(huán)境以及蝕退現(xiàn)狀，針對河口采油廠灘海油田的開發(fā)的外部環(huán)境和開發(fā)現(xiàn)狀，分析了油區(qū)海岸蝕退對灘海油田地面設(shè)施、生產(chǎn)管理帶來的危害，提出了消除海岸蝕退對灘海油區(qū)危害的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：涉水道路；損毀原因；防治措施

中圖分類號：U416.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0167-02

河口涉水油區(qū)道路由于其使用功能不同于高速公路、城市交通線、機(jī)場等，決定了涉水油區(qū)道路具有建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高、承載量過大、使用狀態(tài)復(fù)雜、水侵蝕頻繁等特點。在涉水油區(qū)腹地進(jìn)行石油勘探開發(fā)作業(yè)活動時，油區(qū)道路在生產(chǎn)作業(yè)活動中，頻繁遭受油區(qū)大量的雨水、漲潮海水侵蝕而發(fā)生水破壞，特別是瀝青路面的水破壞狀況非常嚴(yán)重。必須剖析其成因并提高防治技術(shù)，以便更好的指導(dǎo)涉水油區(qū)道路的建設(shè)與管理，保障油田開發(fā)建設(shè)的順利推進(jìn)。

1 水損原因

1.1 油區(qū)道路路面水破壞的外因

①交通的過載破壞。油區(qū)道路交通構(gòu)成多樣，道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，難以適應(yīng)復(fù)雜的交通承載，現(xiàn)在重載車輛的載重逐年增加，從過去的幾噸發(fā)展現(xiàn)在的幾十噸甚至上百噸，輪胎沖氣壓力從過去的的0.7 MPa增加到現(xiàn)在的0.9 MPa以上，輪胎對路面的壓力也越來越大，對路面的要求越來越高，對路面的破壞越來越來嚴(yán)重。路面一旦破損開裂，雨水滲入，將產(chǎn)生凍漲、翻漿等水破壞，如果不及時養(yǎng)護(hù)維修，其破損面積會逐年增大。

②雨水浸泡、海水沖刷、有機(jī)物侵蝕。雨水浸泡、海水沖刷再加車輛擠壓使路面上的水及有機(jī)生物很容易被擠壓進(jìn)入路面瀝青層中。而滯留在瀝青混凝土的空隙中的海水、有機(jī)生物不斷地腐蝕路面和基層，使瀝青層出現(xiàn)鼓脹剝落現(xiàn)象。

③輸油、注水等管線穿越破壞。油區(qū)生產(chǎn)中需要經(jīng)常更換和敷設(shè)各種輸油、注水、注聚合物等管線，由于管線埋地較淺，海潮沖刷經(jīng)常造成管線裸露、懸空，加之管線穿越施工活動中道路局部路面路基被破壞，極易在管線振動的路基變形處、沿管壁的路基水侵蝕處、路面恢復(fù)時形成二次接茬等薄弱部位，形成水通道而致使道路水破壞。另外處在道路內(nèi)部的管線使用中由于溫度、壓力、腐蝕等劇變經(jīng)常發(fā)生穿孔刺漏，管內(nèi)帶壓化學(xué)液體刺穿或腐蝕道路，造成道路水破壞。

④人為破壞。油區(qū)生產(chǎn)中，道路承載力和使用時限等很大程度都處于超負(fù)荷超限運轉(zhuǎn)，加之特種車輛上路（如履帶式挖溝機(jī)等）、油區(qū)地方百姓進(jìn)行海洋作業(yè)及人為破壞，造成了道路經(jīng)常性破損，相反面對油區(qū)點多面廣線長的現(xiàn)實，道路維修養(yǎng)護(hù)非常滯后，人為地產(chǎn)生了大量水破壞。

1.2 油區(qū)道路路面水破壞的內(nèi)因

①路面排水系統(tǒng)不合理、排水設(shè)施不完善。油區(qū)道路建設(shè)過程中，由于其規(guī)模是點多面廣線長，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)量等都不高，道路的排水系統(tǒng)是很少做排水坡度、分隔帶等技術(shù)設(shè)計，路面積水都處于無組織排泄?fàn)顟B(tài)，很少有倒水井、渠等設(shè)施，道路自身極易形成水破壞。

②路基質(zhì)量差。涉水油區(qū)土質(zhì)疏松軟弱，有機(jī)物成分復(fù)雜，腐蝕性極強，漲潮海水經(jīng)常浸泡路基使之液化剛性變??；退潮后路基經(jīng)暴曬使之板結(jié)這樣剛性就變大了，容易產(chǎn)生開裂；路基的剛?cè)徇@樣不斷轉(zhuǎn)換，加速對路面的水破壞。

③瀝青混和材料的空隙率過大、路面碾壓不實、瀝青混合材料的抗水損害能力差、路面的厚度太薄，情致道路的抵御水破壞能力變得很低。

④道路的溫度應(yīng)變。涉水油區(qū)道路頻繁的面臨水沖暴曬等自然挑戰(zhàn)，在路基剛?cè)犷l繁轉(zhuǎn)換和冬夏溫度驟變時，路面干縮性和溫縮性變化相對較大，路基會因為溫度的變化發(fā)生脹縮而拉裂，同時瀝青混凝土面層，因溫度變化也會產(chǎn)生拉應(yīng)力，這兩個拉應(yīng)力疊加在一起，容易使瀝青混凝土形成溫度型的反射裂縫，加速了水破壞。

2 防治措施

防止路面上水下滲的通常辦法是封（堵）和排水。路面的瀝青面層，其本身封不住水，而基層又不利于透水。通常情況下道路設(shè)計不考慮結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的排水問題，相反在道路設(shè)計中，路緣石的埋置、以及澆混凝土坡形護(hù)肩，進(jìn)一步阻礙了路面滲水的排出。在道路沉降比較嚴(yán)重的地段，為了防止海水沖刷路基，對邊坡通常會采用漿砌片石進(jìn)行了封閉式護(hù)面，不利于內(nèi)部積水的順利排出。為此，在道路設(shè)計中必須考慮路面的防排水問題。

①考慮道路的排水，避免海水橫向和雨水滲入道路基層和面層。在比較低的路段設(shè)置排水溝或涵洞引水遠(yuǎn)離道路，以免每次雨水、海水都漫過路面；在路基兩側(cè)設(shè)置護(hù)坡分隔帶，填土前已應(yīng)當(dāng)采取復(fù)合土工膜鋪地達(dá)到隔水目的；在容被受海水沖刷的路段兩側(cè)護(hù)坡采用防腐處理，杜絕有機(jī)微生物的侵蝕。為保證路面排水順暢，設(shè)置攔水帶，可以讓路面水通過邊坡的急流槽及時排走，同時沿路兩側(cè)設(shè)置土埂滯水以減小來水對路基邊坡的沖刷。

②管線穿越路段時盡量采用經(jīng)防腐處理的套管，要杜絕套管在路面面層上和路段分隔縫處穿越，盡量做好套管與路基接觸處密封處理，杜絕水順管壁進(jìn)入路體內(nèi)部形成路面水破壞。

③增加路面防水層數(shù)。對于涉水路段，在瀝青面層的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，至少要加兩層按密級配的瀝青混凝土，甚至需要設(shè)置隔水層，以減少對面層滲水。

④加強基層的結(jié)構(gòu)設(shè)計、配合比設(shè)計。事實說明，路面裂縫大多是由基層引起的反射裂縫，在路面開裂后，如果沒有及時灌縫，雨水進(jìn)入面層里時就會產(chǎn)生水破壞。為此，提高基層的抗拉強度是非常必要的，為了緩減半剛性基層材料的收縮應(yīng)力，我們可以在面層與基層之間鋪設(shè)土工布等，但應(yīng)該注意到當(dāng)基層的結(jié)合料劑量如果太大就易產(chǎn)生干縮開裂，所以，一定要在合理時間內(nèi)進(jìn)行切縫，防止出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，同時在縫內(nèi)灌填瀝青等材料，縫上鋪土工材料，再灑布透層油或做下封層。

⑤在設(shè)計當(dāng)中，可以把抗剝落劑按一定的比例摻入酸性石料中，以提高瀝青與石料的粘附性能，達(dá)到增強瀝青混合料抗水損害的能力。當(dāng)溫度達(dá)到攝氏一百度以上時，胺類抗剝落劑就會分解甚至揮發(fā)，為使上面層和中下面層的粘結(jié)力分別≥5級和4級，建議利用消石灰等抗剝落劑來改善粘附性。

⑥在面層與基層之間澆灑透層油以填補基層表面的細(xì)小縫隙，瀝青面層之間涂粘層油，面層之間粘結(jié)成一個整體，護(hù)肩、路緣石與瀝青混凝土接觸面之間也涂粘上層油。透層瀝青應(yīng)使用具有滲透性強、防水性好的煤瀝青。在施工過程中嚴(yán)加管理盡可能湖海對透層油、粘層油的破壞。

⑦涉水油區(qū)臨海道路建議采用采用混凝土路面，適當(dāng)降低粗骨料級配，添加防潮、防滲、防腐劑，從技術(shù)層面提高路面的耐久性。

3 結(jié) 語

涉水油區(qū)道路主要是用于油田生產(chǎn)作業(yè)、沿海漁業(yè)生產(chǎn)等活動，道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不高，道路使用狀態(tài)復(fù)雜，水侵蝕頻率高。由于道路過載、頻繁水侵、管線穿越、人為破壞等因素導(dǎo)致路肩護(hù)坡塌陷，路基變形、裸露，為海水、雨水、河水侵入路基提供了機(jī)會，造成了大量的路基淘空、坍塌，路面面層空鼓、爆皮而使整個道路破壞。因此要從道路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的采用、路面排水坡度和路肩護(hù)坡的設(shè)計、道路材質(zhì)選擇、穿越套管設(shè)置、路基與路面施工措施等方面進(jìn)行充分地技術(shù)優(yōu)化，同時嚴(yán)格油區(qū)道路施工的過程質(zhì)量控制，加強油區(qū)道路的使用管理、養(yǎng)護(hù)投資，降低水侵蝕路基的幾率，有效地防止涉水油區(qū)道路水損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張志公，崔華.涉水油區(qū)道路損壞成因及防治研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2013，（7）.

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