ГЭСН 01-02-002-01: Уплотнение грунта катками 8 т

Введение

Норма ГЭСН 01-02-002-01 является одним из фундаментальных элементов в системе Государственных элементных сметных норм (ГЭСН), регулирующих земляные работы. Она предназначена для определения ресурсных затрат, необходимых для уплотнения грунта прицепными кулачковыми катками массой 8 тонн. Конкретно, данная норма учитывает выполнение работ на первый проход по одному следу при толщине уплотняемого слоя 10 см.

Уплотнение грунта — это критически важный технологический процесс в строительстве, направленный на улучшение его физико-механических свойств. Основная цель уплотнения заключается в уменьшении пористости грунта, что приводит к значительному увеличению его плотности, прочности, несущей способности и снижению сжимаемости, а также водопроницаемости. Некачественное уплотнение может стать причиной неравномерных осадок, деформаций и даже разрушения возводимых конструкций, будь то фундаменты зданий, дорожные одежды или насыпи.

ГЭСН, включая норму 01-02-002-01, являются исходными данными для разработки единичных расценок и укрупненных сметных нормативов, используемых при определении сметной стоимости строительства ресурсным и ресурсно-индексным методами. Они отражают среднеотраслевой уровень технологии и организации работ, обеспечивая стандартизацию и прозрачность в ценообразовании.

Данная статья создана для того, чтобы предоставить сметчикам, инженерам и другим специалистам строительной отрасли исчерпывающую информацию о норме ГЭСН 01-02-002-01. Мы подробно рассмотрим состав работ, необходимые ресурсы, трудозатраты, а также дадим практические рекомендации по применению нормы, разберем типичные ошибки и методы их предотвращения, основываясь на официальных нормативных документах и передовом опыте.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 01-02-002-01 охватывает две основные технологические операции, которые являются неотъемлемой частью процесса уплотнения грунта:

1. Разравнивание грунта перед уплотнением. Эта подготовительная операция имеет первостепенное значение для обеспечения равномерного и эффективного уплотнения. Грунт, доставленный на строительную площадку или перемещенный в пределах участка, как правило, находится в разрыхленном состоянии и имеет неоднородную толщину. Задача разравнивания — создать слой грунта заданной толщины (в данном случае 10 см) с максимально ровной поверхностью. Это позволяет катку равномерно распределять нагрузку и достигать однородной плотности по всей площади уплотняемого слоя. Некачественное разравнивание может привести к образованию неуплотненных участков или, наоборот, к чрезмерному уплотнению отдельных зон, что негативно скажется на несущей способности основания. Для выполнения этой операции используются бульдозеры, способные эффективно перемещать и распределять грунт.

2. Уплотнение грунта. Непосредственно процесс механического воздействия на грунт с целью уменьшения его объема и увеличения плотности. В рамках данной нормы уплотнение выполняется прицепными кулачковыми катками массой 8 тонн. Кулачковые катки оснащены вальцами с выступающими элементами (кулачками), которые при движении оказывают точечное давление на грунт, разрушая его структуру и способствуя более плотной укладке частиц. Они особенно эффективны для уплотнения связных грунтов (глины, суглинки), так как кулачки хорошо проникают в толщу слоя. Норма 01-02-002-01 учитывает первый проход катка по одному следу, что означает начальное воздействие на свежеразровненный слой грунта толщиной 10 см. Для достижения проектной плотности, как правило, требуется несколько проходов, которые учитываются другими нормами той же группы.

Материалы и ресурсы

ГЭСН 01-02-002-01 регламентирует расход машино-часов и человеко-часов, необходимых для выполнения указанных работ. В данной норме учтены следующие основные машины и механизмы:

• Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.): Расход составляет 24.8 маш.-ч на 1000 м3 уплотняемого грунта. Бульдозеры с такой мощностью, например, модели Komatsu D39EX-22, являются универсальной техникой для земляных работ. Они используются для разравнивания грунта, перемещения его на короткие расстояния, планировки площадок и подготовки поверхности перед уплотнением. Их высокая маневренность и способность работать с различными типами грунтов делают их незаменимыми на подготовительном этапе.

• Катки прицепные кулачковые статические, масса 8 т: Расход составляет 8.59 маш.-ч на 1000 м3. Прицепные кулачковые катки массой 8 тонн — это специализированное оборудование для уплотнения грунтов. Статические катки уплотняют грунт за счет собственного веса, оказывая давление на поверхность. Кулачковые вальцы обеспечивают глубокое воздействие на грунт, что особенно важно для достижения требуемой плотности в слоях небольшой толщины. Выбор 8-тонного катка для слоя 10 см обусловлен оптимальным соотношением массы и толщины уплотняемого слоя для достижения эффективного результата.

• Тракторы на гусеничном ходу, мощность 79 кВт (108 л.с.): Расход составляет 4.28 маш.-ч на 1000 м3. Гусеничные тракторы используются в качестве тягачей для прицепных катков. Их гусеничный ход обеспечивает хорошее сцепление с грунтом и высокую проходимость, что позволяет эффективно перемещать каток по уплотняемой поверхности, особенно на сложных или рыхлых участках. Мощность 79 кВт достаточна для обеспечения необходимого тягового усилия для 8-тонного прицепного катка.

Важно понимать, что ГЭСН, как элементные сметные нормы, определяют только потребность в ресурсах (машинах, трудозатратах) и не включают в себя стоимость этих ресурсов или материалов в денежном выражении. Стоимостные показатели формируются на основе этих норм с учетом текущих цен на эксплуатацию машин и оплату труда, а также применения соответствующих индексов пересчета, как это предусмотрено Методикой определения стоимости строительной продукции (МДС 81-35.2004).

Трудозатраты и время выполнения

В норме ГЭСН 01-02-002-01 учтены затраты труда машинистов, которые непосредственно управляют указанными машинами и механизмами. Согласно нормативу, затраты труда машинистов составляют 29.08 человеко-часов (чел.-ч) на каждые 1000 м3 уплотняемого грунта. Эти трудозатраты включают все необходимые операции, связанные с управлением бульдозером при разравнивании, а также трактором и прицепным катком при уплотнении грунта. Время выполнения работ напрямую зависит от объема уплотняемого грунта и производительности используемой техники.

Требования к квалификации

Выполнение работ по уплотнению грунта с использованием тяжелой дорожно-строительной техники требует высокой квалификации персонала. Основные требования предъявляются к машинистам бульдозеров, тракторов и катков. Они должны обладать:

• Профессиональным образованием и соответствующими удостоверениями: Подтверждающими право на управление данными видами машин.
• Опытом работы: Наличие практического опыта работы с аналогичной техникой и выполнения земляных работ, в частности, по уплотнению грунтов.
• Знанием технологии уплотнения: Понимание принципов работы катков, влияния влажности грунта, необходимости послойного уплотнения и контроля плотности.
• Навыками контроля качества: Умение визуально оценивать качество разравнивания и уплотнения, а также работать с приборами для операционного контроля.
• Знанием и соблюдением требований техники безопасности: Работа с тяжелой техникой на строительной площадке сопряжена с повышенными рисками, поэтому строгое соблюдение правил безопасности является обязательным.

Квалифицированный персонал обеспечивает не только эффективное использование ресурсов, но и достижение требуемого качества уплотнения, что напрямую влияет на надежность и долговечность всей строительной конструкции.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение нормы ГЭСН 01-02-002-01 в сметной документации требует четкого понимания объема работ и учета специфических коэффициентов. Единица измерения нормы — 1000 м3 уплотненного грунта.

1. Определение проектного объема уплотняемого грунта: Исходным данным для расчета является объем грунта, который необходимо уплотнить согласно проектной документации. Этот объем выражается в кубических метрах (м3).

2. Приведение объема к единице измерения нормы: Чтобы использовать нормативные показатели ГЭСН 01-02-002-01, проектный объем грунта необходимо разделить на 1000. Полученное значение будет представлять собой количество единиц измерения нормы.

• Пример: Если проект предусматривает уплотнение 15 000 м3 грунта, то количество единиц нормы составит: 15 000 м3 / 1000 м3 = 15 единиц нормы.

3. Расчет ресурсных показателей: Умножьте полученное количество единиц нормы на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 01-02-002-01:

• Машино-часы бульдозеров: 15 единиц * 24.8 маш.-ч/ед. = 372 маш.-ч
• Машино-часы катков: 15 единиц * 8.59 маш.-ч/ед. = 128.85 маш.-ч
• Машино-часы тракторов: 15 единиц * 4.28 маш.-ч/ед. = 64.2 маш.-ч
• Человеко-часы машинистов: 15 единиц * 29.08 чел.-ч/ед. = 436.2 чел.-ч

4. Учет коэффициента уплотнения (Кcom): Это один из важнейших аспектов расчета, который часто вызывает вопросы. Коэффициент уплотнения грунта — это отношение плотности грунта в его естественном (или требуемом уплотненном) состоянии к плотности того же грунта в разрыхленном (насыпном) состоянии. Он показывает, насколько уменьшится объем насыпного грунта после уплотнения.

• Для чего нужен: При расчете объема привозного грунта для засыпки или насыпей необходимо учитывать, что насыпной объем будет больше, чем требуемый уплотненный объем. Например, если для получения 1 м3 уплотненного грунта требуется 1.1 м3 насыпного, то Кcom = 1 / 1.1 ≈ 0.91. И наоборот, если Кcom = 0.95, то для получения 1 м3 уплотненного грунта потребуется 1 / 0.95 ≈ 1.053 м3 насыпного грунта.
• Где брать значения: Значения коэффициента уплотнения должны быть определены в проектной документации на основе инженерно-геологических изысканий, лабораторных испытаний грунтов или приняты по нормативным документам (например, СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты"). Важно использовать коэффициент, соответствующий конкретному типу грунта и требуемой плотности.

5. Применение поправочных коэффициентов: В зависимости от специфических условий производства работ, к нормативным показателям могут применяться различные повышающие или понижающие коэффициенты. Эти коэффициенты учитывают, например, стесненность условий работы, выполнение работ в охранных зонах действующих коммуникаций, в зимних условиях и т.д. Перечень и размеры таких коэффициентов регламентируются Методикой определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации (МДС 81-35.2004) и другими официальными разъяснениями Минстроя России. Всегда проверяйте актуальные нормативные документы для корректного применения коэффициентов.

Примеры использования

Норма ГЭСН 01-02-002-01 применяется в широком спектре земляных работ, где требуется создание плотного и устойчивого грунтового основания:

• Устройство оснований под фундаменты зданий и сооружений: Перед возведением фундаментов необходимо тщательно подготовить основание. Уплотнение грунта по данной норме обеспечивает равномерную несущую способность основания, предотвращая неравномерные осадки, которые могут привести к деформациям и трещинам в конструкциях здания. Это особенно важно для ленточных и плитных фундаментов, где нагрузка распределяется по большой площади.

• Возведение насыпей для дорог, дамб, железнодорожных путей: При строительстве линейных объектов насыпи формируются послойно. Каждый слой грунта (в данном случае 10 см для первого прохода) должен быть тщательно уплотнен до проектной плотности. Это обеспечивает устойчивость насыпи к внешним воздействиям (транспортные нагрузки, осадки), предотвращает ее просадки и деформации, а также снижает водопроницаемость, что критически важно для долговечности дорожных одежд.

• Обратная засыпка котлованов и траншей: После прокладки подземных коммуникаций (трубопроводов, кабелей) или возведения подземных частей зданий (подвалов, цокольных этажей) необходимо выполнить обратную засыпку выемок. Уплотнение грунта по данной норме позволяет восстановить несущую способность грунта вокруг сооружений, предотвратить просадки поверхности, которые могут повредить дорожные покрытия, отмостки или привести к нарушению целостности коммуникаций.

• Планировка территорий и создание площадок: При подготовке участков под благоустройство, строительство спортивных площадок, парковок или других объектов, где требуется создание ровной и устойчивой поверхности. Уплотнение грунта обеспечивает стабильность основания, предотвращает его размывание и деформации под воздействием нагрузок и атмосферных осадков.

Особенности и ограничения

Применение нормы ГЭСН 01-02-002-01 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать для достижения проектной плотности и обеспечения качества работ:

• Толщина слоя: Норма 01-02-002-01 строго регламентирует толщину уплотняемого слоя — 10 см. Это оптимальная толщина для эффективного уплотнения прицепными кулачковыми катками массой 8 тонн за один проход. Попытка уплотнить более толстый слой за один проход приведет к тому, что нижние части слоя останутся неуплотненными, что снизит общую плотность и несущую способность основания. Для других толщин слоя (15 см и 20 см) и для учета последующих проходов применяются другие нормы из той же группы: ГЭСН 01-02-002-02, ГЭСН 01-02-002-03 и нормы на последующие проходы ГЭСН 01-02-002-04, ГЭСН 01-02-002-05, ГЭСН 01-02-002-06.

• Влажность грунта: Оптимальная влажность грунта является ключевым фактором для успешного уплотнения. Каждый тип грунта имеет свой оптимальный диапазон влажности, при котором достигается максимальная плотность при минимальном количестве проходов. Слишком сухой грунт плохо поддается уплотнению, так как частицы не могут достаточно сблизиться. Переувлажненный грунт, напротив, может "плыть" под катком, образуя волны, и также не достигнет требуемой плотности. Проектные решения по уплотнению грунтов должны содержать указания по оптимальной влажности, а также методы ее контроля и регулирования (увлажнение или просушка).

• Тип грунта: Кулачковые катки наиболее эффективны для уплотнения связных грунтов, таких как глины, суглинки и супеси, благодаря способности кулачков проникать в толщу слоя и разрушать комки. Для несвязных грунтов (пески, гравий) более эффективными могут быть вибрационные катки, которые уплотняют грунт за счет колебаний, вызывающих перегруппировку частиц. Перед началом работ необходимо определить тип грунта на участке и убедиться в применимости данной нормы и выбранного оборудования.

• Количество проходов: Норма 01-02-002-01 описывает первый проход по одному следу. Для достижения проектной плотности, как правило, требуется несколько проходов катка. Количество необходимых проходов определяется в ходе опытного уплотнения на контрольном участке и подтверждается лабораторными или полевыми испытаниями плотности. Недостаточное количество проходов приведет к недоуплотнению, избыточное — к неоправданному перерасходу ресурсов.

• Контроль качества: В процессе уплотнения необходимо осуществлять строгий операционный и приемочный контроль плотности грунта в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты". Это включает проверку влажности, толщины слоев, количества проходов и, самое главное, фактической плотности уплотненного грунта. Без надлежащего контроля невозможно гарантировать качество выполненных работ.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение норм на уплотнение грунта, в том числе ГЭСН 01-02-002-01, часто сопряжено с рядом типичных ошибок, которые могут привести к снижению качества работ, перерасходу ресурсов или, наоборот, к недооценке затрат. Знание этих ошибок и способов их предотвращения поможет сметчикам и исполнителям избежать проблем:

• Неучет коэффициента уплотнения (Кcom): Это одна из наиболее распространенных и дорогостоящих ошибок. Если не учесть, что насыпной грунт имеет больший объем, чем уплотненный, это приведет к неправильному расчету необходимого объема привозного грунта или к недостаточной засыпке.

• Как избежать: Всегда используйте коэффициент уплотнения, который должен быть указан в проектной документации или определен на основе инженерно-геологических изысканий и лабораторных испытаний для конкретного типа грунта и требуемой плотности. При отсутствии точных данных используйте справочные значения, но с осторожностью и обязательным контролем на объекте.

• Уплотнение сухих или переувлажненных грунтов: Грунт, влажность которого находится за пределами оптимального диапазона, крайне сложно уплотнить до требуемой плотности. Сухой грунт не позволяет частицам сблизиться, а переувлажненный теряет несущую способность и "плывет" под катком.

• Как избежать: Перед началом работ и в процессе их выполнения регулярно контролируйте влажность грунта. При необходимости производите его увлажнение (для сухих грунтов) или просушку (для переувлажненных). Оптимальная влажность должна быть определена в проекте или опытным путем.

• Уплотнение слишком толстых слоев: Попытка уплотнить слой грунта, значительно превышающий нормативную толщину (10 см для ГЭСН 01-02-002-01), неизбежно приведет к недоуплотнению нижних слоев. Это создает неоднородность в основании и может стать причиной локальных просадок.

• Как избежать: Строго соблюдайте проектную и нормативную толщину уплотняемого слоя. Выполняйте послойное уплотнение, контролируя толщину каждого слоя с помощью геодезических инструментов.

• Игнорирование мест выхода коммуникаций и углов: В труднодоступных местах, таких как углы котлованов, зоны вокруг фундаментов, колонн или выходов инженерных коммуникаций, крупная техника (катки, бульдозеры) не может обеспечить качественное уплотнение. Это приводит к образованию неуплотненных зон, которые впоследствии могут дать просадку и повредить конструкции или коммуникации.

• Как избежать: Для уплотнения в таких местах используйте ручные трамбовки, виброплиты или вибротрамбовки, которые обеспечивают необходимое воздействие на грунт в ограниченном пространстве.

• Отсутствие послойного контроля плотности: Недостаточный или формальный контроль плотности каждого уплотняемого слоя является серьезным нарушением технологии. Без этого невозможно гарантировать достижение проектной плотности и выявить дефекты на ранних стадиях.

• Как избежать: Регулярно проводите операционный контроль плотности грунта в каждом слое с использованием лабораторных или полевых методов (например, методом режущего кольца, методом замещения объема, плотномерами). Все результаты контроля должны быть зафиксированы в исполнительной документации.

Практические советы

Для эффективного применения нормы ГЭСН 01-02-002-01 и обеспечения высокого качества земляных работ, сметчикам и инженерам рекомендуется следовать следующим практическим советам:

• Проведение опытного уплотнения: Перед началом масштабных работ всегда рекомендуется провести опытное уплотнение на небольшом контрольном участке. Это позволит точно определить оптимальное количество проходов катка, необходимую толщину слоя и идеальную влажность грунта для достижения требуемой плотности в конкретных условиях объекта. Результаты опытного уплотнения станут основой для корректировки проекта производства работ (ППР).

• Строгий контроль влажности грунта: Влажность — это самый влияющий фактор на качество уплотнения. Обеспечьте наличие оборудования для оперативного контроля влажности на площадке. При необходимости организуйте систему увлажнения грунта (например, с помощью поливомоечных машин) или, наоборот, мероприятия по его просушке (рыхление, аэрация).

• Обеспечение перекрытия проходов: Для достижения равномерного уплотнения по всей площади, каждый последующий проход катка должен перекрывать предыдущий на 15-20 см. Это исключает образование неуплотненных полос между проходами.

• Использование геодезического контроля: Регулярный геодезический контроль отметок и толщины уплотняемых слоев позволяет оперативно выявлять и корректировать отклонения от проектных параметров. Это особенно важно при формировании насыпей и оснований с заданными уклонами.

• Детальное планирование работ: Разработайте подробный Проект производства работ (ППР), в котором будут четко прописаны последовательность операций, тип и количество техники, режимы уплотнения (скорость, количество проходов), методы контроля качества и ответственные лица. Это минимизирует риски и повышает эффективность.

• Ведение исполнительной документации: Тщательно ведите все журналы работ, акты освидетельствования скрытых работ, протоколы лабораторных и полевых испытаний плотности грунта. Эта документация является подтверждением качества выполненных работ и может быть необходима при сдаче объекта или в случае возникновения спорных ситуаций.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 01-02-002-01 является частью более широкой группы норм, регламентирующих уплотнение грунта прицепными кулачковыми катками массой 8 тонн. Для полного учета всех операций по уплотнению необходимо использовать следующие связанные нормы из Сборника 1 "Земляные работы" ГЭСН:

• ГЭСН 01-02-002-02: Уплотнение грунта прицепными кулачковыми катками 8 т на первый проход по одному следу при толщине слоя: 15 см. Применяется, когда проектная толщина уплотняемого слоя составляет 15 см.
• ГЭСН 01-02-002-03: Уплотнение грунта прицепными кулачковыми катками 8 т на первый проход по одному следу при толщине слоя: 20 см. Используется для слоев толщиной 20 см.
• ГЭСН 01-02-002-04: На каждый последующий проход по одному следу добавлять: к норме 01-02-002-01. Эта норма применяется для учета дополнительных проходов катка, необходимых для достижения проектной плотности слоя толщиной 10 см, после первого прохода, учтенного нормой 01-02-002-01.
• ГЭСН 01-02-002-05: На каждый последующий проход по одному следу добавлять: к норме 01-02-002-02. Аналогично, для дополнительных проходов по слою толщиной 15 см.
• ГЭСН 01-02-002-06: На каждый последующий проход по одному следу добавлять: к норме 01-02-002-03. Для дополнительных проходов по слою толщиной 20 см.

Правильное применение этих норм в комбинации позволяет сметчику точно рассчитать ресурсные затраты на весь объем уплотнения, учитывая специфику каждого слоя и необходимое количество проходов для достижения проектной плотности.

Контрольные моменты

Качество уплотнения грунта напрямую влияет на надежность и долговечность строительных конструкций, поэтому контроль является обязательным этапом. Основные контрольные моменты регламентируются СП 45.13330.2017 "Земляные сооружения, основания и фундаменты". Контроль подразделяется на:

• Входной контроль: Осуществляется до начала работ и включает проверку качества поступающего грунта (если это привозной грунт), его соответствия проектным требованиям по составу, влажности и другим физико-механическим характеристикам. Также проверяется исправность и готовность к работе уплотняющей техники.

• Операционный контроль: Проводится в процессе выполнения работ. Ключевые параметры, подлежащие контролю:

• Толщина отсыпаемых слоев: Строгое соблюдение проектной толщины (10 см для данной нормы).

• Влажность грунта: Постоянный контроль влажности грунта в уплотняемом слое и ее поддержание в оптимальном диапазоне.

• Количество проходов катка: Фиксация фактического количества проходов по каждому следу для обеспечения равномерности уплотнения.

• Скорость движения катка: Соблюдение рекомендованной скорости движения для эффективного уплотнения.

• Приемочный контроль: Проводится после завершения уплотнения каждого слоя или участка. Основная задача — определение фактической плотности уплотненного грунта и ее соответствие проектным требованиям. Методы контроля плотности включают:

• Метод режущего кольца: Отбор проб грунта с помощью металлического кольца заданного объема и определение плотности в лабораторных условиях.

• Метод замещения объема (песчаный конус): Определение объема выемки в уплотненном грунте путем заполнения ее песком известной плотности.

• Радиоизотопные плотномеры: Позволяют быстро и неразрушающим методом определять плотность и влажность грунта непосредственно на объекте.

• Статическое зондирование: Определение плотности и других характеристик грунта по сопротивлению погружению зонда.

Все результаты контроля должны быть зафиксированы в актах освидетельствования скрытых работ и протоколах лабораторных испытаний. Это обеспечивает прозрачность и подтверждает качество выполненных работ, что является обязательным условием для сдачи объекта в эксплуатацию.