胜利油田KD401进海路工程加固方案探讨
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[摘要]胜利油田kd401进海路工程已投入使用近10年，期间经历了多次风暴潮袭击，工程出现了明显破坏，对KD401区块的正常生产和安全环保带来严重威胁。本文在分析该工程现状、水文气象、工程地质及破坏原因的基础上，结合《滩海油田进海路及滩海陆岸平台结构设计技术规定》Q/SH1020 1629-2008的要求和本海区进海路多年来的建设使用经验，提出了两种不同的进海路加固方案并进行了技术经济比较，为下一步KD401进海路加固工程的设计提供重要参考。
[关键字]进海路 工程 滩地蚀退 投资估算
[中图分类号] TE34 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-237-1
1 KD401进海路工程的水文气象及工程地质情况
水文气象方面，该海区大气环流受西风带和贝加尔湖低气压系统控制，受海洋的调节，全年平均风速为5.28m/s；在海洋环境上，本地潮汐属不正规半日潮类型。
地质条件方面，本海区地貌主要为海、陆相交替沉积的滨海水下三角洲，地势整体较平缓，局部起伏较大，为冲淤形成的海底冲沟和海底小土丘。
2 KD401进海路工程破坏原因分析
KD401进海路工程破坏的主要原因是该海区滩地蚀退和常年累月的风暴潮影响。具体见下面两条。
2.1 滩地蚀退
KD401进海路工程在2002年建成的时候，周围海底高程在-0.4～-1.4m，目前该海区周围的海底高程约为-3.0m。海底高程的下降，使得防护抛石为适应海底地形的变化而滚落，从而导致上压的扭工字块体也随之滑落，造成进海路工程周围抛石和扭工字块体数量不足，大大削弱了扭工字块体的消浪能力。
2.2 风暴潮影响
KD401进海路工程自建成以来，就频繁遭受风暴潮的袭击，特别是2003年、2007年的风暴潮给胜利滩海油田造成了巨大破坏，KD401进海路工程也受到了强烈冲刷。2011年2月26日，孤东海区再现强风暴潮，东北风7～8级并伴有雨雪，最大风力9级，潮位近2m，浪高3.5m，此次风暴潮潮位高、波浪大，造成进海路北侧抛石大量流失、扭工字块体滑落、护坡损坏、挡浪墙基础裂缝塌陷。2011年10月23日和11月5日，孤东海域又发生了两次风暴潮，最大风力东北风8级，对进海路又造成了严重损坏，多处路面被掀翻，车辆无法通行。可见，风暴潮是造成进海路工程破坏的直接推手。
3 KD401进海路工程加固方案
目前KD401进海路存在的主要问题是路面顶高程不足、路面损毁严重、两侧防护抛石和扭工字块体严重流失、路堤边坡没有护底措施、管沟电缆沟损坏等。针对这些问题，下面分别根据《滩海油田进海路及滩海陆岸平台结构设计技术规定》Q/SH1020 1629-2008的要求和经验高程加安全超高的方法来确定两种进海路加固方案，前者为方案一，后者为方案二。
3.1 方案一
根据《滩海油田进海路及滩海陆岸平台结构设计技术规定》Q/SH1020 1629-2008的要求，进海路路顶高程由下式计算确定，且不低于设计高水位。计算公式为：ZP=h+R+h，公式中ZP为进海路顶高程，h 为平均高潮位，R为设计波浪的爬高值（波浪爬高按SY/T4084的有关规定计算），h为安全超高，经计算ZP=0.6+1.16+0.3=2.06m，所以该方案的进海路路顶高程在0.8m的基础上抬高至2.1m。
加固方案内容为：将路面高程抬高至2.1m，路面宽度为4m，路堤两侧增加抛石和扭工字块体防护，道路南侧重新设置电缆沟和管沟，管沟净宽1.2m，电缆沟净宽0.3m，道路北侧增加抛石护底。加固断面如图1所示。进海路加高部分充分利用原路堤，将原管沟用碎石填充封堵，清除原破损路面后，用块石干砌至路面垫层标高，路面结构自上而下为：C30砼路面厚30cm，C15砼垫层厚20 cm，管沟和电缆沟均采用C25钢筋砼，更换管缆。该方案的工程费用估算为6891.95万元。
3.2 方案二
根据经验高程加安全超高的方法，进海路路顶高程ZP=1.3+0.3=1.6m（大于设计高潮位1.57m），所以该方案的进海路路顶高程在0.8m的基础上抬高至1.6m。加固方案内容为：将路面高程抬高至1.6m，路面宽度累计为4m，路堤两侧增加抛石和扭工字块体防护，道路南侧继续利用原来的管沟，在管沟顶盖30cm厚C25钢筋砼盖板，重新浇筑净宽0.3m的电缆沟，道路北侧增加抛石护底。加固断面如图2所示。进海路加高部分充分利用原路堤，用块石干砌至路面垫层标高，路面结构自上而下为：C30砼路面厚30cm，C15砼垫层厚20 cm，电缆沟采用C25钢筋砼。
该方案工程费用估算为3947.84万元。
4两个方案的经济技术比较及结论
方案二比方案一节省工程费用2944.11万元，同时由于方案二利用原来的管线沟和管线，施工期间不影响原油生产和电力供应；方案二的路顶高程比方案一低50cm，路体结构的整体稳定性高；虽然方案二的漫水概率高于方案一，但高潮位时大多伴有大风，在年通行日数上不会有很大差别。考虑到投资限制，方案二比方案一要更加经济适用，在下一步的工程设计中，方案二应作为优先考虑方案。
参考文献
[1]中国石化集团胜利石油管理局.《滩海油田进海路及滩海陆岸平台结构设计技术规定》Q/SH1020 1629-2008，2008.