河口臨海油區道路涉水損壞成因及防治研究

摘 要：文章根據灘海海岸環境以及蝕退現狀，針對河口采油廠灘海油田的開發的外部環境和開發現狀，分析了油區海岸蝕退對灘海油田地面設施、生產管理帶來的危害，提出了消除海岸蝕退對灘海油區危害的應對措施。

關鍵詞：涉水道路；損毀原因；防治措施

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

河口涉水油區道路由于其使用功能不同于高速公路、城市交通線、機場等，決定了涉水油區道路具有建設標準不高、承載量過大、使用狀態復雜、水侵蝕頻繁等特點。在涉水油區腹地進行石油勘探開發作業活動時，油區道路在生產作業活動中，頻繁遭受油區大量的雨水、漲潮海水侵蝕而發生水破壞，特別是瀝青路面的水破壞狀況非常嚴重。必須剖析其成因并提高防治技術，以便更好的指導涉水油區道路的建設與管理，保障油田開發建設的順利推進。

1 水損原因

1.1 油區道路路面水破壞的外因

①交通的過載破壞。油區道路交通構成多樣，道路建設標準較低，難以適應復雜的交通承載，現在重載車輛的載重逐年增加，從過去的幾噸發展現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重。路面一旦破損開裂，雨水滲入，將產生凍漲、翻漿等水破壞，如果不及時養護維修，其破損面積會逐年增大。

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

③輸油、注水等管線穿越破壞。油區生產中需要經常更換和敷設各種輸油、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。另外處在道路內部的管線使用中由于溫度、壓力、腐蝕等劇變經常發生穿孔刺漏，管內帶壓化學液體刺穿或腐蝕道路，造成道路水破壞。

④人為破壞。油區生產中，道路承載力和使用時限等很大程度都處于超負荷超限運轉，加之特種車輛上路（如履帶式挖溝機等）、油區地方百姓進行海洋作業及人為破壞，造成了道路經常性破損，相反面對油區點多面廣線長的現實，道路維修養護非常滯后，人為地產生了大量水破壞。

1.2 油區道路路面水破壞的內因

①路面排水系統不合理、排水設施不完善。油區道路建設過程中，由于其規模是點多面廣線長，設計標準和施工質量等都不高，道路的排水系統是很少做排水坡度、分隔帶等技術設計，路面積水都處于無組織排泄狀態，很少有倒水井、渠等設施，道路自身極易形成水破壞。

②路基質量差。涉水油區土質疏松軟弱，有機物成分復雜，腐蝕性極強，漲潮海水經常浸泡路基使之液化剛性變小；退潮后路基經暴曬使之板結這樣剛性就變大了，容易產生開裂；路基的剛柔這樣不斷轉換，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道路的溫度應變。涉水油區道路頻繁的面臨水沖暴曬等自然挑戰，在路基剛柔頻繁轉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生脹縮而拉裂，同時瀝青混凝土面層，因溫度變化也會產生拉應力，這兩個拉應力疊加在一起，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。通常情況下道路設計不考慮結構層內部的排水問題，相反在道路設計中，路緣石的埋置、以及澆混凝土坡形護肩，進一步阻礙了路面滲水的排出。在道路沉降比較嚴重的地段，為了防止海水沖刷路基，對邊坡通常會采用漿砌片石進行了封閉式護面，不利于內部積水的順利排出。為此，在道路設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。在比較低的路段設置排水溝或涵洞引水遠離道路，以免每次雨水、海水都漫過路面；在路基兩側設置護坡分隔帶，填土前已應當采取復合土工膜鋪地達到隔水目的；在容被受海水沖刷的路段兩側護坡采用防腐處理，杜絕有機微生物的侵蝕。為保證路面排水順暢，設置攔水帶，可以讓路面水通過邊坡的急流槽及時排走，同時沿路兩側設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，杜絕水順管壁進入路體內部形成路面水破壞。

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

④加強基層的結構設計、配合比設計。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，雨水進入面層里時就會產生水破壞。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力，我們可以在面層與基層之間鋪設土工布等，但應該注意到當基層的結合料劑量如果太大就易產生干縮開裂，所以，一定要在合理時間內進行切縫，防止出現不規則裂縫，同時在縫內灌填瀝青等材料，縫上鋪土工材料，再灑布透層油或做下封層。

⑤在設計當中，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，達到增強瀝青混合料抗水損害的能力。當溫度達到攝氏一百度以上時，胺類抗剝落劑就會分解甚至揮發，為使上面層和中下面層的粘結力分別≥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小縫隙，瀝青面層之間涂粘層油，面層之間粘結成一個整體，護肩、路緣石與瀝青混凝土接觸面之間也涂粘上層油。透層瀝青應使用具有滲透性強、防水性好的煤瀝青。在施工過程中嚴加管理盡可能湖海對透層油、粘層油的破壞。

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

3 結 語

涉水油區道路主要是用于油田生產作業、沿海漁業生產等活動，道路設計標準不高，道路使用狀態復雜，水侵蝕頻率高。由于道路過載、頻繁水侵、管線穿越、人為破壞等因素導致路肩護坡塌陷，路基變形、裸露，為海水、雨水、河水侵入路基提供了機會，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。因此要從道路設計標準的采用、路面排水坡度和路肩護坡的設計、道路材質選擇、穿越套管設置、路基與路面施工措施等方面進行充分地技術優化，同時嚴格油區道路施工的過程質量控制，加強油區道路的使用管理、養護投資，降低水侵蝕路基的幾率，有效地防止涉水油區道路水損壞。

參考文獻：

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

[2] JTGF 40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].