ГЭСН 03-02-003-03: Разрыхление скальных грунтов в котлованах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 03-02-003-03 является важным инструментом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости буровзрывных работ в строительстве. Эта норма регламентирует процесс разрыхления скальных грунтов скважинными зарядами в котлованах, имеющих площадь 25 м2, для грунтов 7-й группы. Применение данной нормы позволяет определить потребность в ресурсах – трудозатратах рабочих, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, а также в материальных ресурсах, необходимых для выполнения указанных работ .

Назначение и область применения нормы

Основное назначение ГЭСН 03-02-003-03 – нормирование затрат на разрыхление скальных грунтов методом взрывания скважинными зарядами. Этот метод применяется для подготовки основания котлованов в условиях, когда механическое рыхление грунта невозможно или экономически нецелесообразно из-за высокой прочности породы . Норма ориентирована на котлованы с конкретной площадью 25 м2 и предназначена для работы с грунтами 7-й группы по трудности взрывания .

Основные характеристики

• Код нормы: 03-02-003-03
• Название: Разрыхление скальных грунтов скважинными зарядами в котлованах площадью 25 м2, группа грунтов: → 7
• Единица измерения: 100 м3 разрыхленного грунта в естественном залегании .
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы)
• Категория: 03-02-003 (Разрыхление скальных грунтов скважинными зарядами)
• Обоснование: НР: Пр/812-003.0, СП: Пр/774-003.0

Грунты 7-й группы относятся к крепким скальным породам, требующим значительных усилий для разрыхления. Классификация грунтов по группам для буровзрывных работ приведена в соответствующих нормативных документах, таких как СНиП IV-2-82, где учитывается время чистого бурения и другие физико-механические свойства грунтов .

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 03-02-003-03 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для разрыхления скального грунта скважинными зарядами. Эти операции последовательны и взаимосвязаны, обеспечивая эффективное и безопасное выполнение буровзрывных работ :

1. Бурение скважин. На этом этапе с использованием специализированных буровых станков создаются скважины необходимого диаметра и глубины для размещения взрывчатых веществ. Точность бурения критически важна для достижения требуемого эффекта разрыхления и минимизации негативных воздействий .
2. Подготовка взрывчатых материалов. Включает в себя доставку, распаковку, при необходимости – подготовку к заряжанию (например, патронирование порошкообразного аммонита) и проверку качества взрывчатых веществ и средств инициирования.
3. Зарядка и забойка скважин. Взрывчатые вещества помещаются в пробуренные скважины в соответствии с проектом буровзрывных работ. Забойка – это заполнение верхней части скважины инертным материалом (песком, буровой мелочью) для повышения эффективности взрыва и предотвращения выброса газов .
4. Монтаж взрывной сети. Соединение всех зарядов в единую систему с помощью детонирующего шнура и электродетонаторов для обеспечения одновременного или последовательного взрывания в заданном порядке. Это позволяет контролировать процесс разрыхления и снижать сейсмическое воздействие .
5. Взрывание зарядов. Непосредственно инициирование взрыва, которое приводит к разрыхлению скального грунта. После взрыва производится осмотр и оценка результатов для дальнейших работ по выемке грунта.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 03-02-003-03 предусмотрен следующий перечень материалов и ресурсов:

• Средний разряд работы 3,6: Этот показатель отражает квалификацию рабочих, задействованных в процессе. Средний разряд 3,6 указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять сложные и ответственные операции, связанные с буровзрывными работами.
• Станки буровые вращательного бурения самоходные, глубина бурения до 50 м, диаметр скважины 105 мм (11.56 маш.-ч): Современные самоходные буровые станки обеспечивают высокую точность и скорость бурения скважин в скальных породах. Диаметр скважины 105 мм является оптимальным для эффективного размещения зарядов и достижения требуемого разрыхления. Глубина бурения до 50 м позволяет работать с глубокими котлованами .
• Спецавтомобили-вездеходы, грузоподъемность до 1,5 т (0.45 маш.-ч): Используются для оперативной доставки персонала, легкого оборудования и взрывчатых материалов на труднодоступные участки строительной площадки, особенно в условиях пересеченной местности.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т (0.39 маш.-ч): Применяются для транспортировки более крупных объемов материалов, оборудования и вывоза разрыхленного грунта с площадки.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин (11.56 маш.-ч): Обеспечивают подачу сжатого воздуха для работы пневматического бурового инструмента, а также для очистки скважин от буровой мелочи.
• Станки для заточки бурового инструмента (0.01 маш.-ч): Необходимы для поддержания остроты и работоспособности буровых коронок и долот, что напрямую влияет на производительность и качество бурения.
• Аммонит 6ЖВ в патронированном виде, диаметр 32 мм (0.033 т): Промышленное взрывчатое вещество, представляющее собой смесь аммиачной селитры и тротила . Патронированный аммонит удобен для заряжания скважин, особенно в обводненных условиях, так как он водоустойчив . Используется для взрывания пород средней крепости и крепких .
• Аммонит 6ЖВ в порошкообразном виде (0.099 т): Также используется для заряжания скважин, особенно при необходимости заполнения неровностей или создания более плотного заряда. Обладает теми же взрывчатыми свойствами, что и патронированный .
• Электродетонаторы короткозамедленного действия водостойкие ЭД-КЗ (0.002 1000 шт): Средства инициирования взрыва, обеспечивающие последовательное срабатывание зарядов с заданным замедлением. Водостойкость критически важна при работе в условиях повышенной влажности или обводненных скважин .
• Провод АПРН для взрывных работ, марка ВП (0.029 1000 м): Специальный провод, предназначенный для создания электрической взрывной сети, обеспечивающий надежную передачу импульса к электродетонаторам.
• Шнур детонирующий (0.096 1000 м): Используется для передачи детонации между зарядами или для инициирования зарядов, обеспечивая непрерывное распространение взрыва.
• Карборунд (0.02 кг): Абразивный материал, применяемый для заточки бурового инструмента или других вспомогательных работ, требующих абразивной обработки.

Трудозатраты и время выполнения

Согласно норме, трудозатраты рабочих-строителей составляют 6.76 чел.-ч на каждые 100 м3 разрыхленного грунта при среднем разряде работы 3,6. Это включает в себя все операции, выполняемые вручную или с использованием ручного инструмента, такие как подготовка взрывчатых материалов, зарядка и забойка скважин, монтаж взрывной сети и контроль за взрыванием. Время выполнения работ напрямую зависит от объема разрыхляемого грунта и эффективности организации процесса.

Требования к квалификации

Выполнение буровзрывных работ требует высокой квалификации персонала. Средний разряд работы 3,6 указывает на необходимость привлечения рабочих, обладающих специализированными знаниями и навыками в области взрывного дела, а также прошедших соответствующее обучение и аттестацию. Это включает взрывников, бурильщиков и вспомогательный персонал, который должен строго соблюдать правила безопасности и технологические регламенты .

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 03-02-003-03 в сметных расчетах необходимо следовать определенному алгоритму:

1. Определение объема разрыхляемого грунта: Объем скального грунта, подлежащего разрыхлению, определяется в естественном залегании на основе проектных данных. Важно учитывать точные границы котлована и его глубину .
2. Идентификация группы грунтов: Убедитесь, что скальный грунт на объекте соответствует 7-й группе по трудности взрывания. Это может быть подтверждено геологическими изысканиями и лабораторными исследованиями .
3. Применение нормы: Если условия (площадь котлована 25 м2, группа грунтов 7) соответствуют описанию нормы, применяйте ГЭСН 03-02-003-03. Расчет производится на каждые 100 м3 разрыхленного грунта.
4. Расчет ресурсных показателей: Умножьте нормативные показатели расхода материалов, времени работы машин и трудозатрат, указанные в ГЭСН 03-02-003-03, на фактический объем разрыхляемого грунта, выраженный в единицах измерения нормы (100 м3).

Примеры использования

Предположим, необходимо разработать котлован под фундамент небольшого сооружения в скальном грунте 7-й группы. Проектная площадь котлована составляет 25 м2, а объем разрыхляемого грунта – 300 м3. Для расчета сметы на буровзрывные работы применяется ГЭСН 03-02-003-03.

• Объем работ: 300 м3. Поскольку норма приведена на 100 м3, коэффициент применения составит 300 / 100 = 3.
• Расчет трудозатрат: 6.76 чел.-ч/100 м3 * 3 = 20.28 чел.-ч.
• Расчет расхода буровых станков: 11.56 маш.-ч/100 м3 * 3 = 34.68 маш.-ч.
• Расчет расхода аммонита 6ЖВ (патронированного): 0.033 т/100 м3 * 3 = 0.099 т.

Аналогично рассчитываются и все остальные ресурсы, предусмотренные нормой. Важно помнить, что данная норма учитывает разрыхление грунта, а последующая его выемка и транспортировка нормируются по другим ГЭСН.

Особенности и ограничения

• Площадь котлована: Норма строго привязана к котлованам площадью 25 м2. Для котлованов другой площади могут применяться другие нормы или коэффициенты, если таковые предусмотрены сборником ГЭСН 03. Отклонение от указанной площади может потребовать индивидуального нормирования или применения поправочных коэффициентов.
• Группа грунтов: Применение нормы строго ограничено грунтами 7-й группы. Для грунтов других групп (например, более мягких или более крепких) необходимо использовать соответствующие нормы из того же сборника ГЭСН 03-02-003 .
• Метод скважинных зарядов: Норма описывает только разрыхление скважинными зарядами, что подразумевает бурение вертикальных или наклонных скважин для размещения ВВ . Для шпуровых или камерных зарядов существуют отдельные нормы, например, Разрыхление скальных грунтов шпуровыми зарядами .
• Проектная документация: Все буровзрывные работы должны выполняться строго в соответствии с разработанным и утвержденным проектом производства взрывных работ (ППВР), который учитывает геологические условия, расположение коммуникаций, зданий и сооружений, а также меры безопасности .

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Одной из наиболее частых ошибок является неверная классификация скального грунта. Это может привести к некорректному расчету расхода взрывчатых веществ и машино-часов, а также к неэффективному разрыхлению или, наоборот, к избыточному дроблению. Решение: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и, при необходимости, проводите дополнительные лабораторные исследования для точного определения группы грунта .
2. Игнорирование специфики площади котлована: Норма 03-02-003-03 четко указывает площадь котлована 25 м2. Применение этой нормы для котлованов значительно отличающейся площади без соответствующих корректировок (если они предусмотрены) приведет к искажению сметной стоимости. Решение: Внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН 03 на предмет наличия поправочных коэффициентов или других норм для котлованов иной площади. При их отсутствии может потребоваться разработка индивидуальных норм.
3. Неучет "переборов" и защитных мероприятий: Затраты на ликвидацию переборов (объемов грунта, разработанных сверх проектных) не включаются в сметные расчеты, если они не предусмотрены проектом . Также часто недооцениваются затраты на устройство укрытий для защиты близлежащих зданий, коммуникаций и персонала. Решение: Включайте в проект детальный расчет объемов работ и предусматривайте все необходимые защитные мероприятия. Затраты на укрытия поверхности выемок, площадок и котлованов при буровзрывных работах с целью предохранения от повреждений зданий, оборудования и коммуникаций подлежат включению в сметы как основные работы .

Практические советы

• Детальные изыскания: Перед началом проектирования буровзрывных работ проведите максимально подробные инженерно-геологические изыскания. Это позволит точно определить свойства грунта, его трещиноватость и обводненность, что критически важно для выбора оптимальных параметров взрывания .
• Оптимизация параметров взрывания: Сотрудничайте с опытными специалистами по взрывным работам для разработки проекта, который обеспечит максимальную эффективность разрыхления при минимальных затратах ВВ и снижении негативных воздействий (сейсмика, разлет осколков) .
• Строгое соблюдение правил безопасности: Буровзрывные работы являются одними из наиболее опасных в строительстве. Неукоснительное соблюдение "Единых правил безопасности при взрывных работах" и других нормативных документов (например, СП 45.13330.2017) является обязательным. Это включает правильное хранение, транспортировку и обращение с взрывчатыми материалами, а также организацию безопасной зоны .
• Контроль качества бурения и заряжания: Точность бурения скважин и правильность заряжания напрямую влияют на результат взрыва. Регулярный контроль этих операций поможет избежать некачественного разрыхления и необходимости дополнительных работ.
• Рассмотрение альтернатив: Для некоторых видов скальных грунтов, особенно менее крепких, возможно применение механических рыхлителей на базе мощных тракторов. В ряде случаев это может быть экономически выгоднее буровзрывного способа .

Связанные нормы

В сборнике ГЭСН 03 "Буровзрывные работы" существует ряд норм, которые могут быть связаны с ГЭСН 03-02-003-03 или применяться в схожих условиях:

• Разрыхление скальных грунтов скважинными зарядами в котлованах площадью 25 м2, группа грунтов: → 4 – аналогичная норма для грунтов другой группы (более мягких).
• Разрыхление скальных грунтов скважинными зарядами в котлованах площадью 25 м2, группа грунтов: → 11 – для наиболее крепких грунтов.
• Разрыхление скальных грунтов шпуровыми зарядами – для разрыхления скальных грунтов шпуровыми зарядами, которые применяются при меньших объемах или в других условиях .
• Разрыхление скальных грунтов камерными зарядами – для массового взрывания больших объемов грунта .
• Разрыхление скальных грунтов скважинными зарядами в котлованах площадью 25 м2, группа грунтов: → 8 – для следующей, более крепкой группы грунтов .

Контрольные моменты

При производстве работ по ГЭСН 03-02-003-03 и контроле за их выполнением необходимо уделять внимание следующим аспектам:

• Соответствие проекту: Все работы должны строго соответствовать утвержденному проекту производства взрывных работ (ППВР), включая параметры бурения, схему заряжания и порядок взрывания .
• Безопасность: Обеспечение полной безопасности людей и сохранности окружающей среды, зданий и сооружений является приоритетом. Это включает контроль за соблюдением безопасных расстояний, установку ограждений, оповещение населения и контроль за сейсмическим воздействием .
• Качество разрыхления: Оценка степени разрыхления грунта после взрыва. Грунт должен быть разрыхлен до состояния, позволяющего его последующую механизированную выемку. В случае образования негабаритов (крупных обломков) может потребоваться их дополнительное дробление .
• Экологический контроль: Минимизация воздействия на окружающую среду, включая контроль за выбросами пыли, шумом и вибрацией. Прогноз динамических воздействий на окружающую среду и существующие здания и сооружения, а также оценка экологических последствий выполнения этих работ должны быть проведены при разработке проектов взрывных работ в особо сложных условиях .
• Документация: Ведение всей необходимой исполнительной документации, включая акты на бурение, заряжание, взрывание, а также журналы учета взрывчатых материалов.

Правильное применение ГЭСН 03-02-003-03 и соблюдение всех технических и организационных требований гарантирует эффективное и безопасное выполнение буровзрывных работ, что является залогом успешной реализации строительного проекта.