目前土工布在高等級(jí)公路與橋梁工程中的應(yīng)用已日趨成熟,有許多成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論模型, 但是在油田道路特殊工況運(yùn)行條件下的使用尚屬首次, 油田道路與高等級(jí)公路的比較有顯置的區(qū)別: 主要是填土高度的不同導(dǎo)致土工布發(fā)揮自身性能大小的不同。作用機(jī)理如下: ①高等級(jí)公路通常填高1 ～ 2m, 這樣在車輪荷載作用下, 路基與土工布發(fā)生微小下沉彎曲變形, 荷載沿填土高度均勻擴(kuò)散至土工布全幅面, 使土工布發(fā)揮出強(qiáng)大的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生工程作用; ②油田道路多為鄉(xiāng)村道路, 填土高度通常在原耕地上填高30 ～ 40cm, 荷載集中在輪子作用線下擴(kuò)散很小, 使土工布發(fā)揮不出應(yīng)有的抗拉強(qiáng)度, 而土工布柔軟性的特點(diǎn)卻暴露出來(lái), 發(fā)揮不了應(yīng)有的作用, 因此在油田道路中可采取把土包在土工布內(nèi)壓實(shí), 端頭回折后上鋪土工布, 填土碾壓端頭回折, 頂層可滿包。
在荷載的作用下, 土向外側(cè)擠, 由于端頭土工布與土的磨擦作用,土工布緊緊地把土鎖結(jié)在土工布內(nèi), 使土工布發(fā)揮出強(qiáng)大的抗拉強(qiáng)度, 有效地穩(wěn)定路基。
油田道路根據(jù)其作用分成兩大類型: 一類是鉆井路( 主要保證鉆井打井及井架搬遷之用); 另一類是采油路( 主要滿足原油外輸及上井作業(yè)用和部分地方交通)。
2.1 鉆井路的特點(diǎn)及對(duì)策
2.1.1 鉆井路的特點(diǎn)
(1) 施工周期短只有十幾天, 竣工后無(wú)養(yǎng)護(hù)時(shí)間, 立即投入使用。
(2) 車輛荷載多為平板, 拖掛車滿載, 荷載重。
(3) 鉆井路使用后要作退耕還田的準(zhǔn)備, 因此, 在設(shè)計(jì)和施工鉆井路時(shí)應(yīng)避免使用石灰, 碎石, 砂等無(wú)機(jī)結(jié)合料, 雖然這些結(jié)合料能提高路基的強(qiáng)度但會(huì)造成退耕還田的困難。
(4) 鉆井路使用中應(yīng)能承受5d 以上的暴雨沖刷, 不鋪放鉆桿排而能通行。
2.1.2 鉆井路的施工方法
施工鉆井路的施工方法可分兩種路型。
第一種鉆井路原機(jī)耕道寬度不夠在機(jī)耕道兩側(cè)或一側(cè)鑲寬,主要施工步驟如下: ①在待幫寬的渠道上打入木樁; ②在木樁內(nèi)側(cè)碼堆草袋; ③把打入道路兩側(cè)的木樁頭用鐵絲對(duì)拉; ④填土壓實(shí)通車。施工的特點(diǎn): 勞動(dòng)強(qiáng)度高, 施工過(guò)程繁瑣, 且路基強(qiáng)度不易保證。應(yīng)用土工布后, 設(shè)計(jì)斷面。施工步驟簡(jiǎn)述如下: ①清除路基樹根, 蘆根以防損壞土工布,鋪設(shè)土工布, 填土碾壓端頭回折; ②鋪設(shè)第二層土工布, 填土碾壓端頭回折, 層與層之間厚度不超過(guò)50cm, 直至路面頂標(biāo)高。這是依靠土與土工布之間的摩擦力形成自身的內(nèi)部平衡的原理, 外部
平衡驗(yàn)算整個(gè)土體的重力是否滿足地基承載力即可。鉆井路的另一種形式是: 在稻田中開辟一條鉆井路。主要施工步驟如下: ①確定道路的邊線范圍; ②開挖道路的兩側(cè)邊溝, 開挖的土方堆在中間道路的路基上; ③碾壓后即通車。施工的特點(diǎn):①道路在重載作用下, 道路路基向兩側(cè)邊溝擠, 需要在通車過(guò)程中不定期地清理邊溝; ②遇有雨季道路翻漿泥濘, 無(wú)法通行。采用鋪放鉆桿排才能保證正常的生產(chǎn)通行, 鉆桿排鋪設(shè)費(fèi)用為200 元/m,采用通用措施設(shè)計(jì)該類型鉆井路。主要施工步驟如下: ①平整稻田鋪設(shè)土工布, 填邊溝挖方碾壓端頭回折; ②鋪設(shè)第二層土工布填土碾壓端頭回折且重疊后上做路面。還有一種比較適合鉆井路的土工布構(gòu)造型式, 這種型式針對(duì)上一型式路基面過(guò)大, 土工布包裹
土的面積過(guò)大, 無(wú)法使土與土工布相互作用形成整體時(shí), 效果將明顯增加, 而增加土工布數(shù)量有限, 主要施工步驟同上。對(duì)于鉆井路路面的處理方法。目前這兩類鉆井處施工的鉆井路路面均為素土路面, 很難在雨季做到不鋪設(shè)鉆桿保證正常的生產(chǎn)通行, 為做到既保證生產(chǎn)又要確保完井后退耕還田, 采用在素土中加入有機(jī)纖維類筋材的方法。
2.2 采油路的特點(diǎn)及對(duì)策
采油路的路面結(jié)構(gòu)采用35cm 的石灰土,10cm 加泥結(jié)碎石, 應(yīng)用土工布后應(yīng)當(dāng)在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)臈l件下減簿灰土層厚度, 減少土方與石灰用量, 減少施工機(jī)械的臺(tái)班數(shù)量, 施工關(guān)鍵是: 土工布與瀝青粘牢。因此施工時(shí)路槽整平壓實(shí)且在地下水位以上, 若在地下水位以下, 可把土工布移至灰土層中間, 灑布瀝青要均勻無(wú)堆油和發(fā)白現(xiàn)象, 土工布粘貼平整無(wú)皺折, 并保證15cm 的搭接長(zhǎng)度, 禁止汽車在土工布上轉(zhuǎn)彎, 掉頭, 剎車。對(duì)和生金土工布的技術(shù)要求如下:
土工布要簿便于攤鋪, 土工布抗拉強(qiáng)度要大, 抗變形能力要強(qiáng), 土工布熔點(diǎn)要高, 表面要有毛, 便于與瀝青粘牢。
3.1 面層準(zhǔn)備
在油田道路正式施工之前，需要對(duì)路面進(jìn)行清潔處理，保證上面沒有雜物，對(duì)于路面上寬度大于0.6 cm 的裂縫要進(jìn)行修補(bǔ)，材料根據(jù)工況不同可以選擇瀝青混凝土、水泥混凝土或者是瀝青砂。
3.2 噴灑黏層油
根據(jù)施工中路面吸油率的不同，使用熱瀝青灑布車在路面上噴灑黏層油，一般選擇油號(hào)在60 以上的瀝青，用量一般在0.9 ～ 1.2kg/m2，如果在施工中需要灑布雙層黏層油，則第1 層的用量要控制在0.5 ～ 0.7 kg/m2 之間，在鋪設(shè)瀝青土工布之后再第2 次灑布黏層油，用量要控制在0.4 ～ 0.5 kg/m2 之間。
3.3 鋪攤面層
在土工布的鋪設(shè)過(guò)程中，要使卷材離地面有足夠的距離，保證土工布在張平拉直之后才與黏油層黏合，之后用刷子刷平并用鋼滾碾壓。當(dāng)土工布在黏結(jié)之后出現(xiàn)超過(guò)1.2 cm 的褶皺時(shí)，要將褶皺割開并沿著原來(lái)的鋪設(shè)方向重疊進(jìn)行搭接。在鋪設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)，要將土工布轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)側(cè)割開，并沿同樣的方向搭接，重疊的長(zhǎng)度要超過(guò)7 cm。
3.4 鋪石屑
在土工布與黏油層黏結(jié)之后，要在其上灑布碎石屑，碎石屑可以用瓜子片或中粗砂，用量多少則取決于黏結(jié)層表面的泛油程度，一般情況下的用量在2 m3/km2 左右。
3.5 大面積鋪設(shè)土工布的處理方法
在進(jìn)行大面積的土工布鋪設(shè)時(shí)，可以使用固定釘或者固定鐵皮等固定器材進(jìn)行輔助固定，固定釘可以是水泥釘，也可以是射釘，釘長(zhǎng)不能小于8 cm，固定鐵皮則選擇厚度1 cm、寬度3 cm 左右的鐵皮。
3.6 其他事項(xiàng)
在施工過(guò)程中要保持場(chǎng)地的干燥，如遇到雨天則要停止施工并用油布將路面覆蓋。此外，也要注意施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，如在土工布鋪設(shè)過(guò)程中嚴(yán)禁吸煙等。
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