浅谈油田道路改造工程调研及评定要点

浅谈油田道路改造工程调研及评定要点

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 要早期油田道路已超设计年限使用超负荷运行，路面结构、桥涵构筑物等出现了不同程度的病害，严重影响了道路的行车安全，不利于沿线油区开发建设。为满足目前的交通通行能力，减少道路行车安全隐患，助力油田产能建设，对油田道路改造设计迫在眉睫，本文依托石西公路改造工程设计实例，对油田道路改造工程设计的调研及评价要点进行分析阐述。

关键词 路基路面 桥涵 交通量  技术状况评定

1 道路现状

本工程大修改造段（石西公路）为准噶尔沙漠公路的一部分。路线起点接G217（三平镇），终点接石西公寓进门道路，路线全长151km，本工程于1996年建成通车，2004~2005年进行一次大修改造，期间局部段落因水毁局部改造。

表1.1 石西道路交通量一览表

根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014），换算成当量交通量为6080pcu/d。道路主要以大型客车和重载货车为主。

1.1 路线

根据本工程早期设计资料，对照现行路线设计规范满足对二级公路的基本要求。

1.2 路基、路面

经14年的运营，本工程出现了较严重的道路病害，主要表现为：路面车辙、坑槽、沥青路面老化、路肩及路基边坡冲刷、桥涵构筑物腐蚀冲刷等。

K5~K20+500、K25+500~K30、K51~K94等路段均存在较严重的车辙，车辙深度3~15cm，沥青面老化，局部起伏较大，路面部分坑槽，路肩冲蚀已经严重影响道路的行车安全性和舒适性。此外，随着道路的超期服务、油田开发及社会车辆的通行，大、重型车辆逐渐成为道路通行的主体，路面坑槽、老化等病害突出。

1.3 桥涵

道路沿线设置桥涵50座，均为钢筋砼盖板涵。K20~K34段为多年来水毁集中路段，修复过程中对该段桥涵做了相应的补充，并增加孔径，满足过水需求。经现场勘察，沿线大部分涵洞状况良好，仅在K20~K34段过水集中路段，随早期道路建设期间设置的桥涵老化严重，主要表现为：墙身麻面、洞口错台、洞口铺砌掏空等。

1.4 附属设施

道路建设时设置了完善的道路标线，经过多年的使用，目前全线除近期大修的路段外，道路中间黄色对向车道分界线经磨损已模糊不清，两侧的白色行车道边缘标线损坏也较严重。

现有道路设置了比较系统的安全标志，主要有指路标志、交叉口安全提示标志、陡坡标志、路侧停车带提示标志、安全宣传标志、环保宣传标志等。但道路全线限速标志较少，且已有标志有部分出现损坏。

1.5交通量调查及服务水平

1）交通量调查

通过收集道路断面流量数据，得到的单向日平均交通量为1155veh/d，折算小客车日平均交通量为6080pcu/d（双向，本次方案交通量分析的以单向交通量为基础，双向交通量取单项的2倍）。

石西公路在统计期间内的服务水平均为：沙漠段四级，戈壁、风积沙段服务水平为三级，可以满足《标准》中二、三级道路设计服务水平不低于四级的要求，且对应前述不同服务水平定性描述结果可知，该道路交通量较大，延误率低于80%。受油田勘探开发周期、特点，道路交通量变化较大，近年来，主要是玛湖油田的开发、腹部油田稳产、上产的客观需求，导致本道路交通量过大。

2）交通量预测

通过对趋势交通量的预测分析，得到本项目交通量预测结果。

表1.2 交通量预测表

目前该道路超期服务，道路路面结构老化、破损、病害突出，通行能力差，已经成为严重制约区域经济发展、示范区形象的障碍。加快实施对本工程路段的改造，完善辖区路网，是实现油区战略规划的基础。

2 道路技术状况评定

2.1 路面损坏指数（PCI）

根据《公路技术状况评定标准》JTG 5210-2018，由路面综合破损率（DR）评定路面状况指数（PCI）。

由公式（3-1）给出：

式中：a0=15.0，a1=0.412

wi——第i类路面损害的权重，参考规范；

Ai——第i类路面损坏面积；

A——调查的路面面积；

根据现场调查，石西公路路面破损率DR=60%。道路路面严重车辙、坑槽及老化。根据上述公式，路面损坏指数。

由公式（3-2）给出：

全路段PCI=18.96，路面评价等级为“差”

2.2 路面行驶质量指数（RQI）

本工程为油田专用道路，年度检测、评估资料缺失，本次未对道路全线实地检测国际平整度指数（IRI）。但从现场踏勘、调查的情况来看，现场大部分路段车辙、坑槽严重，行车颠簸感强烈。

为此，取IRI=8.4m/km。

由《公路技术状况评定标准》JTG 5210-2018，

由公式（3-3

）给出：

   （3-3）

式中：IRI——国际平整度指数（m/km）；

a0——模型参数，二、三、四级道路取0.0185；

a1——模型参数，二、三、四级道路取0.58。

可以得到本工程路段RQI=31.73，评定为“差”。

2.3 路面结构强度指数（PSSI）

根据本工程早期设计文件成果，石西公路路面弯沉标准值l0=0.76mm；由规范可得：

由公式（3-4）给出：

    （3-4）

式中：SSR——路面结构强度系数；

l0——路面弯沉标准值，根据交通现状，取累计当量轴次410×104次，l0=50（0.01mm）；

l——路面实测代表弯沉；

a0——模型参数，取15.71；

a1——模型参数，取-5.19。

由上数据，PSSI=79，即路面结构强度状况评定为“中”，根据规范应安排修复性养护。

2.4 综合评定

综合以上因素可归纳为由于道路使用超过了设计年限，路面结构层强度丧失殆尽，已不能满足交通荷载要求，特别是超荷载车辆对道路破坏严重，路面行驶质量很差，沥青路面破损率达到60%以上，为恢复该路的通行能力和行驶要求，必须对该工程进行改造设计，主要采取改建补强措施以提高其承载力。

由《公路技术状况评定标准》（JTG5210-2018），对于二、三级公路路面技术状况指数:

由公式（3-5）给出：

式中：wPCI=0.6；wRQI=0.4。

综合评定为“差”

按《公路沥青路面养护技术规范》JTG 5142-2019中4.5.4款规定：对沥青路面技术状况指数（PQI）及其各分项指标均评价为“优、良”的路段，可进行日常养护、预防防护或修复养护；对任一分项评价为“中”及“中”以下的路段，应安排修复养护。

鉴于本工程路面状况和形式质量，结合沿线弯沉的检测及对路面结构强度的评估，本工程道路目前表现的道路病害主要为：道路超期服务、交通特点的巨大变化（交通量以及通行车辆）以及沥青路面的老化、缺乏规范的养护和监测所致。建议对全线进行大修改造，恢复其基本通行能力。

3.结语

本文分别阐述了石西公路现状调查和技术状况评定，从路线、交通量、路基路面，桥涵工程，交叉口、交通管理分别进行系统分析，根据前期现状调研和评定情况确定经济合理的改造方案，为后续油田道路改造设计建立系统分析流程和积累宝贵经验。

参考文献

[1]JTG 5210-2018公路技术状况评定标准[S].

[2]JTG 5142-2019公路沥青路面养护技术规范[S].

[3]JTG D81-2017公路交通安全设施设计规范[S].

[4]JTG D50-2017公路沥青路面设计规范[S].

[5]朱永，孙家骏.老路改造项目设计的思路及建议（J）.交通科技 2011（10）

[6]杜文生.公路的改造与维修设计浅谈（J）. 建筑科技与管理  2012（02）