沙漠钻前道路施工探索

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摘要：流动性沙漠公路的科研设计早于1990年，而后进行了示范性的科学实验和全面的工业性建设。随着油气勘探开发的深入发展，在塔克拉玛干沙漠腹地发现了丰富的油气资源。随之，沙漠钻前道路的建设就提上日程。

关键词：沙漠；钻前道路；施工；沙基；防沙

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：

一、前 言

沙漠地区极端干旱、干燥，年平均降雨量26.2mm，但地下水含量丰富。常年多风，沙丘极易移动。因此，风蚀路堤和沙丘移动埋设路面是钻前道路的主要病害。

本文着重对钻前道路施工技术进行论述，不足之处，敬请指正。

二、工艺原理

1、选择能够在沙漠中自由行走的机械，制定切实可行的机械施工作业方案，最大限度满足机械施工的要求，充分发挥机械效率。

2、在工程定位测量放线后，遵照设计要求，采用大、小推土机结合，振动压路机压实的方法，每完成一个流程，测一次压实度，达到压实度后，记录各台机械的压实遍数。通过多次的组合压实，得出最佳压实方法。

三、施工准备

流动性沙漠地区，由于受地理环境的制约，道路施工必须实现高效率的机械化作业，科学的组织，积极采用新设备，不断提高劳动效率，缩短工期，节约人、财、物力，提高经济效益。

1、组织准备

工程开工前，应熟悉设计文件，组织施工技术人员进行现场交底、现场核对和施工调查。如需修改和补充，按有关建设管理规定办理。根据工程的内容、工期的要求，编制施工组织设计，并做到劳动力、材料、设备、临建工程、通讯、生活供应、安全保障等全面落实。

2、材料、机具准备

根据施工材料计划，按施工组织设计的要求分期分批采购材料进入施工现场。首先要按设计要求订购土工布，其次组织好戈壁石的拉运，钻前道路的施工关键就是戈壁材料，组织好社会车辆拉运是保证施工进度的关键。

施工用水应根据地质资料在地下水位高的地方间隔4-5公里推一水坑，以确保施工用水。由于沙漠钻前道路大多远离城区，施工用电以自发电为主。施工机械根据进度安排分期分批进入现场。

3、施工测量准备

沙基开工前，应该在现场恢复和固定路线主要控制点，以及起控制作用的百米桩或旗子，对主要控制点，应视当地的地形条件，采用有效的固定方法。并综合考虑高挖、高填地段控制点的设置，由于沙暴频繁，在控制点处应该插上红布条为标志。

四、施工工艺

1、沙基施工

沙基施工前，根据中桩，设计图表定出的路基边缘的具置，每20-50m路基两侧各插一竹竿，并系上红布注明桩号、填挖高度。

（1）沙基的推筑施工前做全面安排，合理调配，尽可能减少对原植被的破坏。对取弃沙地段尽量减少植被破坏，防止沙害扩大化。线路两侧取沙时，宽度尽可能控制在两侧20m范围内，并与道路施工相结合，保持道路线形顺畅，平整。

沙基施工前用D8N或D9N推土机推大方量，TY220推土机整平，然后平地机精平。

（2）沙基的碾压沙基的碾压应该遵循“快速施工，快速碾压，快速封闭”的原则。碾压完毕，尽量少让机械车辆通过。

沙基推筑整平后，采用前后轮驱动振动压路机进行碾压。碾压：Ⅰ.压实应由压实遍数进行控制。振动压路机一般碾压4遍以上。Ⅱ.采用18t 以上前后轮驱动振动压路机进行碾压, 碾压时先慢后快, 振幅由弱到强，采用高振频、低振幅的工作状态，使沙基达到规定的密实程度，以获得最佳的压实效果。Ⅲ.压路机的碾压行驶速度开始时不超过4km/h, 碾压时直线段由两边向中间, 小半径曲线段由内侧向外侧, 纵向进退式进行。

（3）检测压实密度沙基碾压完毕后，应按Q／TZ101.3-1995标准根据进行全面质量检查，不符合要求的及时补救。

根据我们在实际施工时的施工经验，沙基的高程若以+40、-50mm控制。既节约垫层的材料，又能保证路基的施工质量。

（4）沙基实测项目质量检验：由于沙漠的松散性，沙基施工后可以检查宽度、平整度、压实度、坡度等项目。

2、土工编织布施工

（1）土工布控制沿道路中心线用测量仪器确定铺设编织布左右两边缘的控制线，控制铺设宽度。

（2）土工编织布的规格土工布采用聚丙烯编织布，幅宽根据设计要求而定，幅长以每卷50-100m为宜。每平方120克最佳，按设计要求的拉力、强度要求订货，并应按GB/T17641—1998《土工合成材料》进行材料试验。

（3）土工布的质量要求编织布外观应质地均匀，编织规整，不得采用粘挡、断丝、缺经少纬的次品。在生产时应加入老化剂，以抵挡老化，编织布储藏于阴凉室内，贮藏期从出厂日期算不得超过18个月，远离火源、热源，并避免受日光直接照射，日照时间不得超过36h。编织布物理性能应符合：经向拉伸负荷≥800N／50mm；纬向拉伸负荷≥800N／50mm。

（4）土工布的铺设沙基精平压实后，将土工布按设计宽度沿边线纵向展开，为防止被风掀起，在边缘和搭接处撒少许风积沙或天然砂砾压牢（展平之后，也可以用人工方法把接头处缝制在一起，这样既不易被风掀起，又起到土工织布的整体性）。土工布的纵向接缝≥0.5m，横向接缝≥1m，铺设好的土工布严禁非作业设备在其上行驶。

3、路面天然砂砾施工

（1）施工用水施工用水采用就地低洼处由推土机或挖掘机推沙坑蓄水的方式，间距3-8km均可（容量不少于150立方），以确保施工用水。

（2）施工放样①在路基顶面上恢复中线，直线段每20m设一桩，，并在两侧路面边缘外0.5m设指示桩。②进行水平测量并在指示桩上用红漆标出垫层边缘的设计高。

（3）填筑砂砾料的工艺①双后轴运输车辆卸料时采用倒退法卸料，这样不破坏土工布，效率较高。②计算材料用量，根据各路段路面的宽度、厚度及预定的松铺系数，计算每车料的堆放距离。用推土机，将堆料向前推开铺平，然后用平地机按设计进行刮平。③路面碾压整形后的天然砂砾，洒水达到要求后，立即用振动压路机进行碾压。碾压一直进行到要求的密实度为止，一般需碾压3-4遍。

（4）施工要点①必须严密组织，采用流水作业法，完成精平、土工布、路面，碾压完成洒水养生，不使砂砾垫层因缺水而松散破坏。②防沙工作及时展开。③路面出现车辙、松散和沉陷的地方，应翻挖、搭接更换土工布、填筑新料、撒水、重新整型压实。

（5）检测项目①成型的天然砂砾路面结构表面应密实，边线整齐，无松散。②实测项目包含压实度、宽度、平整度、厚度、坡度等。标准按正规三级以上道路路基标准执行。

4、防沙工程

(1)防沙工程本着“因地制宜、就地取材、因害设防、综合治理”的原则，应注意保护施工区域的天然植被，工程建设和防沙、治沙应同步进行。

(2)草方格施工应美观和符合防沙要求，应纵横成行、线条清晰。规格为1.0m x 1.0m ,单个方格的芦苇量≥750g。

(3)阻沙栅栏材料以原状芦苇为主，长度在 1.5m以上，埋入沙中 200mm，外露 1300mm。均为透风结构，疏透度为 30%～40%。一层芦苇用量每米 1.5～2kg，均匀摆开。阻沙栅栏桩每隔3.5m一个，桩径不小于 50mm，长度 1.5m。木桩钉入沙中 0.5m，外露 1m。木桩间先用铁丝连接。

5、成品道路的养护

⑴含水量缺失，压实度下降

钻前沙漠道路工程多采用沙基+天然砂砾（戈壁料）路面结构，为简易通行道路。但是新特的干燥气候，造成了多数道路失水现象，从而造成道路压实度与集料最大干密度偏差较大，继而导致钻前道路压实度下降，出现松散，翻浆现象。成型钻前道路天然砂砾已压实，洒水养护水分无法渗透至砂砾底部，只能解决表层松散现象，故道路需周期性循环养护为主。

⑵多频次，过载荷重型车辆使用

多数钻前道路无道路路面基层、透层、面层的施工工艺，实际上只进行了等级道路的底基层施工，但是却承担着油田正常生产和各钻修队伍车辆正常行驶的重要责任，尤其是轴距较短的双桥运输车辆。 究其原因：

①车速慢，通过路面某一点的滞留时间长 (>1s)，增加了路面单位面积承受的载荷；

②对于靠相邻颗粒传递应力的路面结构层来说，若承重层薄，强度不足，路面就会产生过大的垂直压应变，整个路面结构层产生陡深的弯沉盆，承重层处于最不利的弯拉状态，由于板结的天然砂砾不允许产生大的变形，容易被压松散。

⑶路面破损养护工艺

路面出现车辙、松散和沉陷的地方，说明土工布以遭到破坏，应翻挖、搭接更换土工布、填筑新料、撒水、刮平、重新整型压实。