過水路面在油田地面建設中的適用性

張維斌 李杰訓 宋麗莉 王勝存

1大慶油田設計院 2大慶油田有限責任公司

1 過水路面的由來

過水路面就是在雨季或汛期積水可以流過的路面。過水路面原本用于低等級公路，在越過寬淺河溝、洪水持續時間短暫、平時無流水的路段，以取消橋涵，或者用于河灘、泄洪區避免路堤阻礙行洪、限制道路高度而又允許洪水漫過的路段，在我國西部地區應用較多。與周圍地形相比，過水路面的路面結構大部分在地表面以下，容易受地下水和地面水的影響，要求水穩性好，因此大多采用水泥混凝土路面。

大慶油田相繼在敖南和齊家北產能區塊低洼地區的油田井排路應用了過水路面。敖南油田應用的2006型過水路面井排路，路基高度30～40 cm；齊家北油田應用的2007型過水路面井排路，路面邊緣高出兩側地面10 cm。這兩種過水路面沿線均沒有設置過水涵洞或截水邊溝。2006型和2007型過水路面各有優缺點：2006型縱坡較平順，路面結構受地下水影響小些，但耕地路段雨季易淹地而引發糾紛；2007型則反之，雨季過水較容易，但縱坡隨著地表面起伏，行車不太平順，坑洼路段雨季較容易積水。

與目前油田常用道路建設標準相比，過水路面的優點是沒有邊坡和截水溝，處于耕地中時少占耕地，降低道路建設高度，節約土方，省去過水涵洞，減少維修工作量。目前，在江灘修建的過水路面使用效果較好，基本能達到20年的使用壽命，有的過水路面局部被洪水沖毀后，經過修復可以繼續使用[1]。

2 適用性分析

2.1 瀝青混合料路面

油田常用的瀝青混凝土、瀝青碎石路面均屬于瀝青混合料路面，施工工藝采用拌和法，就是把具有一定級配的礦料和瀝青拌和后，攤鋪壓實形成路面。應用拌和法施工，機械化及自動化程度較高，需要拌合站、攤鋪機、瀝青灑布車和壓路機。因拌合時能夠自動清洗、烘干、篩分、摻配碎石，攤鋪時能夠自動找平，對施工氣溫的要求也較低，容易保證質量。

與水泥混凝土路面相比，瀝青混合料路面具有表面連續平整、無接縫、富有彈性、行車舒適震動小、施工機械化程度高、維修養護容易等優點。瀝青混合料路面屬于柔性路面，本身抗彎剛度較低，其強度和穩定性在很大程度上取決于道路基層和土基，車輪應力對路基影響深度大，在易翻漿的低洼區使用壽命不理想。瀝青混凝土的礦料含有石粉并按最佳密實原則配制，空隙率3%～5%，因密實不透水而耐久性較好，但熱穩性略差。瀝青混凝土屬于高級路面，使用壽命可以達到12～15年，以前國內常用于等級較高的公路，近年來由于經濟的發展，各級公路都有應用，國家標準和公路標準也放開了它的應用范圍。

適用于較薄路面面層的瀝青碎石屬于半開級配，礦料中細顆粒含量少，不含或少含礦粉，空隙率在6%～12%。熱拌瀝青碎石路面屬次高級路面，適用于二級及二級以下公路，從外觀上看，與瀝青混凝土路面基本相同，只是表面略顯粗糙。這種路面在強度上是按半嵌擠半密實原則構成的，嵌擠與密實并重。與瀝青混凝土相比，瀝青碎石具有高溫穩定性較好、瀝青用量少、造價較低的優點，其缺點是具有較大的空隙率而容易進水。因此，使用瀝青碎石做路面面層，必須采用水穩性好的基層，還要做好瀝青下封層或透層防水，并加強層間結合。

大慶油田及附近地區瀝青混合料路面的施工能力較強，有多家路橋工程公司、筑路公司和道路管理公司，都有比較先進的拌合攤鋪設備和較強的能力。多年來，大慶油田交通量較大、等級較高的道路均為瀝青混凝土路面，采用半剛性路面基層后降低了翻漿的可能性，裂縫、癰包等相對減少。

2.2 水泥混凝土路面

過水路面一般采用水泥混凝土面層。目前，應用最廣泛的水泥混凝土路面是就地澆筑的，除接縫區和局部范圍（邊緣和角隅）外，不配置鋼筋。與其他類型路面相比，水泥混凝土路面具有以下優點：①強度高，具有很高的抗壓強度和較高的抗彎拉強度以及抗磨耗能力；②耐久性好，水泥混凝土路面的水穩性、熱穩性均較好，特別是它的強度能隨著時間的延長而逐漸提高，不存在瀝青路面的“老化”現象，因此經久耐用，一般能使用20～30年；③施工比較方便，與瀝青混凝土路面相比，施工設備簡單，技術通用性強；④不易翻漿損壞，由于較高的抗彎拉強度使路面基層受力小，因而對基層強度的要求低于其他路面，車輪應力對路基影響深度小，道路不易翻漿；⑤有利于節能，水泥混凝土路面屬于剛性路面，在車輪作用下彎沉很小，行車耗油量小于其他路面。

水泥混凝土路面也存在一些缺點，主要有以下幾點：①有接縫，水泥混凝土路面要建造許多接縫，這些接縫不但增加了施工和養護的復雜性，而且容易引起行車振動，影響舒適性；②開放交通較遲，水泥混凝土路面完工后，要經過28天的潮濕養生，才能開放交通，如需提早開放交通，則需采取特殊措施；③修復困難，水泥混凝土路面損壞后，開挖很困難，修補工作量也較大，因維修養生時間長而影響交通[2]。

3 技術經濟分析

路基和路面是一個相輔相成、不可分離的整體。路基是路面的基礎，堅固的路基是路面平整堅實的保證，路面則保護路基不直接承受車輪和氣候的破壞，長期保持穩定。油田道路有新建、改建之分，所在位置不同也使水文地質、材料運距等條件不同，在可能的經濟條件下提高道路服務質量，既要遵循道路建設本身的客觀規律，也要充分考慮各種條件下路基路面的特點，選擇不同的路面結構和路基填高，采用性價比最高的方案。下面以新建油田井排路為例進行技術經濟分析。

（1）瀝青碎石和瀝青混凝土路路面的質量較好，一次性投資適中，但20年現值較高。這兩種路面在大慶地區技術成熟，在建設規模較大、適宜遷建瀝青混合料拌和站時宜優先選用。

（2）外圍低滲透油田道路如果建設規模較小，而且距離現有拌和站較遠的不宜采用。這是因為瀝青混合料路面以熱拌熱鋪質量最好，拌和好的混合料運距較遠時不僅不經濟，而且質量難以保證，在建設規模較小時另建拌和站，費用過高[3]。

（3）水泥混凝土過水路面的質量較好，但是首次投資最高，除了江灘、泄洪區應首選過水路面之外，新建道路對路面要求高、投資又允許時，或者瀝青路面不適宜的水泡子中的道路也可以采用。

4 過水路面的適用范圍

（1）外圍低滲透油田的江灘、泄洪區以及水泡子中的道路必須應用過水路面。

（2）因為就地爬坡的過水路面縱坡不順，難以符合規范的縱坡要求，也不適應較高車速行駛，所以過水路面不能用于較高等級道路，雙車道四級路（即6 m寬路面）及其以上道路均不適用。

（3）舊路改建時不宜選用過水路面，因為舊路改造時不再發生征地費用，過水路面在不包括征地費用時建設、養護費用現值最高。

（4）產量長期穩定、開發前景明朗的低洼產能區塊的新建井排路較適宜過水路面。對于單井產量低、開發前景不明確或滾動開發的油田區塊較適宜采用瀝青碎石路面，甚至是土路。

（5）由于過水路面占地少，更適用于征地費用高的高產農田，對于征地費用低而地勢高的低產農田和草地可采用瀝青類路面。

[1]馬筱軍，孔高峰，梁孝忠，等．長慶油田油區專用道路設計中“新理念”的應用[J]．石油規劃設計，2011，22（2）：43-47.

[2]楊冰．過水路面及固化土基層在油田道路中的應用[J]．油氣田地面工程，2011，30（7）：80.

[3]李想．外圍油田井排路的優化簡化[J]．油氣田地面工程，2013，32（6）：107.