塔里木油田道路水工保护设施选型及研究

马文杰

中油（新疆）石油工程有限公司设计分公司   新疆克拉玛依市  834000

摘 要塔里木油田多处产能区块位于库车山前范围，山区油田道路随着油气田上产开发快速增长，而油田道路作为产能开发重要的生产运输通道，近年内受山区洪水频发影响，多条道路发生水毁病害，严重影响油田产能开发和道路交通安全，可见道路水工保护措施尤为重要，本文将从塔里木油田道路水工保护设施选型进行研究分析。

关键词 边坡防护 路基路面排水 过水路面  导流堤

1 路基边坡防护

当道路穿跨越山前冲洪积扇、山前台阶地、河床宽度较宽地带，路基遭受洪水冲刷路段采取路基边坡防护。

路基边坡防护适用于抗震设防烈度为6、7度的一般地区、非膨胀地区、盐渍土及湿陷等级为Ⅰ、Ⅱ级的黄土地区的边坡支挡防护，由设计人根据岩土勘察报告中的土壤内摩擦角φ值，依据《公路路基设计规范》确定路基边坡坡率。

1.1 浆砌石/混凝土路基边坡防护

就近选材，选用浆砌石或者混凝土等不同材料类型的边坡防护。

1）浆砌石/混凝土边坡防护施工时，坡面应错缝砌筑，并应完成其顶面排水、防渗措施。

2）伸缩缝内两侧壁应竖直、平齐、无搭叠，缝中防水材料应按设计要求填塞紧密。

3）泄水孔应在砌筑墙身过程中设置、确保排水畅通，并应保证墙背反滤、防渗设施的施工质量。

4）坡面筑后应洒水养护，在强度未达到设计要求的75%时，不得进行墙后回填。施工时应注意对油气田管道及其附属物的保护，受到破坏的应及时修复。

1.2 六角砖路基边坡防护

当道路路基局部受到少量积水冲刷及雨水冲刷严重，采用镂空的预制六角砖边坡砌筑防护，预防路基边坡遭轻微冲刷及水土流失形成“鸡爪边沟”。

1）六角砖边坡防护施工时，坡面应选用合格预制六角砖，按规则铺砌。

2）有条件情况下还可在镂空区域播草种植，形成更为稳固美观的植生带。施工时应注意对油气田管道及其附属物的保护，受到破坏的应及时修复。

1.3 宾格网路基边坡防护

在河床、沟岸稳定性较差的宽浅地段，坡度在1：2－1：3，在受水流冲刷的软质的砂土或软岩坡面，采用宾格网护坡或路基支挡。

1）宾格网铺设前，须对底部进行整平、压实处理。最底层的石笼、在垂直河岸方向必须是完整的单一石笼，不能由两个石笼连接而成。

2）石笼护岸，其底部应与管顶之间保留不少于0.8m的安全距离，并间隔3m～6m间距横布条石笼，即石笼长边垂直于岸坡，起到拉筋的作用。

1.4抢险沙袋堆叠路基边坡防护

抢险沙袋堆叠式路基边坡防护适用于遭遇洪水冲刷、路基失稳塌陷，导致重要交通阻塞，严重影响局部交通安全、生产运营等状况地区的道路临时抢险防护作业。

1）抢险沙袋堆叠前，须对冲水路段路基底部进行清除表土30cm、整平、压实后再进行沙袋的堆迭。

2）先用振动法压实土袋，再采用重型压实法碾压至设计压实度。

3）土工编织袋的接头要相互迭置，即后置的土工袋必须压住前置土工编织袋袋口。沙袋防护外侧采用松木桩，桩长2米，打入深度不小于1.2m，桩径φ10cm，桩间距80－100公分左右。

2 混凝土挡墙护岸/护坡

混凝土挡墙护岸/护坡适用于边坡坡比介于1:2～1:1的易风化岩石或土质边坡的路基和河岸坡脚防护。

1）护坡基底不应置于未经处理的松散回填土和软土地基上，基底宜置于中密的砂土、碎（卵）石土和基岩等稳定土层。

2）护坡的厚度不宜小于0.25m，用于冲刷防护时厚度不应小于0.35m。护坡铺砌层下宜设置碎石或砂砾石垫层，厚度不宜小于10cm。原坡面如为砂、砾或卵石时，可不设垫层。

3）护坡单级护坡高度＜10m；当＞10m时，应设置分级平台，平台宽度≥2m。

3 路基、路面排水设计

油田道路路基、路面排水常见设施为急流槽及排水沟的设计。

3.1 急流槽

急流槽通常接道路路面的边沟或直接作为路面汇水的排出口，也可快速导出路堑边坡上的残留积水，可预防因积水浸泡边坡导致的边坡垮塌、滑坡和泥石流等病害。在公路工程中，急流槽常被建在坡路两边，用来排水以及达到减缓水流速度的目的，对公路路基起到很大的保护作用。通常下接跌水槽防止水流过早冲坏下部水流通道。

1）浆砌石/混凝土急流槽、排水沟施工时，坡面应错缝砌筑，并应完成其顶面排水、防渗措施。

2）伸缩缝内两侧壁应竖直、平齐、无搭叠，缝中防水材料应按设计要求填塞紧密。

3）急流槽/排水沟底应砌成粗糙的表面，以增大其粗糙系数，纵坡应顺应原地面坡度。

3.2 排水沟

排水沟适用于水流集中并在长期的冲刷下容易形成冲沟并发育造成油田道路路基/路肩两侧的地段。排水沟应将汇水引至远离道路的安全地段或桥涵泄洪构造物处将水排出路基范围。

根据排水流量及占地等综合因素，排水沟可选择倒梯形、矩形、U形等。

4 过水路面

过水路面位置的选择应根据其用途和近、远期交通流向和流量的需要，结合路线平、纵面和水文、地形、地质等条件，以及对邻近构筑物和公用设施的影响大小等要求综合考虑来确定。

1）过水路面顶标高不宜大于0.5m，顶部宜与原河（沟）床面保持顺流状态。

2）过水路面的长度应覆盖两侧河沟岸，过水面的宽度不宜小路基宽度标准。

3）护坡、护脚基底不应置于未经处理的松散回填土和软土地基上，基底宜置于中密的砂土、碎（卵）石土和基岩等稳定土层。

4）防冲刷两侧铺砌的厚度不宜小于0.20m，用于冲刷防护时厚度不应小于0.40m。铺砌层下宜设置碎石或砂砾石垫层，厚度不宜小于10cm。原坡面如为砂、砾或卵石时，可不设垫层。

5 涵洞导流堤

油田道路穿越河流不稳定、山前冲洪积平原，用导流堤形成稳定的引水弯道将表层水导入进道路涵洞中，减少洪水对涵洞等调治构筑物间路基的冲刷破坏作用。

1）导流堤水泥砼防护设置在迎水面，导流堤设置位置及高度根据道路沿线涵洞等泄洪调治构造物间洪水流量及分洪走向确定。

2）导流坝砂砾压实度大于85%。

3）水泥混泥土板每隔4-6m设伸缩缝一道。

6 结语

针对塔里木油田道路水工保护设施，本文依次从路基路面护面墙、护岸、路基路面排水、过水路面、涵洞导流堤等方面分别阐述适用范围和技术要点。目前以上道路水工保护措施已广泛应用于塔里木油田各个产能区块，尤其适用于靠近山前洪积扇、冲沟、河流路段等地区，对后续塔里木油田道路水工保护设施选型提供了有效的技术支持，对后续道路的水工保护设计也积累了宝贵经验。

参考文献

[1]JTG C30--2015公路工程水文勘测设计规范[S].

[2]JTG D30-2015公路路基设计规范[S].

[3]JTG D60-2015公路桥涵设计通用规范[S].

[4]JTG/T D33-2012公路排水设计规范[S].

[5]GB 50286-2013堤防工程设计规范[S].