ГЭСН 03-02-023-03: Контурное взрывание скальных откосов

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 03-02-023-03 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по отработке откосов выемок в скальных грунтах. Данная норма применяется специально для грунтов 7-й группы, используя высокоточный метод контурного взрывания.

Контурное взрывание – это специализированный способ производства взрывных работ, целью которого является достижение максимального приближения фактического профиля выработок и выемок к проектному, при этом обеспечивая сохранность окружающего массива горных пород. В отличие от обычного взрывания, которое может приводить к значительным "переборам" породы за проектным контуром и чрезмерному трещинообразованию в законтурном массиве, контурное взрывание позволяет формировать гладкие и устойчивые поверхности откосов. Это не только уменьшает объем последующих работ по зачистке и креплению, но и повышает общую устойчивость инженерных сооружений.

Область применения нормы: ГЭСН 03-02-023-03 находит широкое применение в различных отраслях капитального строительства, где требуется точная и бережная разработка скальных массивов. В частности, это:

• Гидротехническое строительство: Создание котлованов для плотин, гидроэлектростанций, водосбросов, где критически важна целостность скального основания и откосов.
• Транспортное строительство: Прокладка автомобильных и железных дорог через скальные массивы, строительство тоннелей, камер и других подземных выработок, где необходимо обеспечить стабильность и безопасность откосов.
• Горное дело: Формирование устойчивых бортов карьеров и откосов уступов при открытой разработке месторождений.

Основные характеристики: Единицей измерения для данной нормы является 100 м² поверхности откоса. Это означает, что все ресурсные показатели (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) приведены к этой площади. Норма учитывает полный комплекс технологических операций, необходимых для выполнения работ методом контурного взрывания, начиная от бурения скважин и заканчивая непосредственно взрыванием.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 03-02-023-03 включает в себя следующие основные технологические операции, выполняемые в строгой последовательности для достижения проектного контура откоса:

1. Бурение скважин. Это первый и один из наиболее ответственных этапов. Для контурного взрывания используются скважины малого диаметра, которые бурятся строго по проектному контуру откоса. В скальных массивах I-II категории трещиноватости диаметр контурных скважин не должен превышать 110 мм, в менее трещиноватых – 150 мм. Перед началом бурения на площадке на основе геодезической съемки отмечаются точки устьев контурных скважин с указанием высотных отметок, глубины и угла бурения. Контурные скважины располагаются в одной плоскости параллельно друг другу, что обеспечивается установкой буровых станков на направляющую балку или раму. Для бурения используются самоходные буровые станки вращательного бурения, способные работать на глубину до 50 м.

2. Изготовление рассредоточенных зарядов. Этот этап включает подготовку взрывчатых веществ (ВВ) и их компоновку в заряды. Для контурного взрывания часто применяются патронированные ВВ со средней удельной энергией, такие как аммонит №6 ЖВ. Рассредоточенные заряды, как правило, имеют малый диаметр и размещаются в скважинах таким образом, чтобы обеспечить равномерное воздействие на массив и создать сплошную плоскость откола. Допускается использование шланговых зарядов или зарядов из детонирующего шнура.

3. Заряжение и забойка скважин. После изготовления зарядов производится их закладка в пробуренные скважины. Важно обеспечить правильное размещение заряда по всей длине скважины. После заряжения скважины производится ее забойка – заполнение верхней части скважины инертным материалом (например, глиной или буровой мелочью). Забойка предотвращает выброс продуктов детонации и направляет энергию взрыва на разрушение массива по заданному контуру.

4. Монтаж взрывной сети. На этом этапе осуществляется соединение всех зарядов в единую взрывную сеть. Используются электродетонаторы короткозамедленного действия (ЭД-КЗ) и детонирующий шнур. Правильный монтаж взрывной сети обеспечивает синхронизированное инициирование зарядов, что критически важно для формирования ровного откоса.

5. Взрывание. Завершающий этап, при котором производится инициирование взрывной сети. В зависимости от выбранной технологии, контурные заряды могут взрываться предварительно (до основных зарядов в массиве, создавая отрезную щель) или последовательно (после основных зарядов). Метод предварительного щелеобразования считается более эффективным для повышения устойчивости откосов. Удовлетворительным результатом контурного взрывания считается получение сплошной плоскости откола по линии зарядов без разрушения поверхности массива и получение не менее 60% отпечатков скважин на плоскости.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 03-02-023-03 предусмотрены следующие основные материальные и технические ресурсы:

• Трудозатраты рабочих: Средний разряд работы 3,4: 17.5 чел.-ч на 100 м² поверхности откоса.
• Машины и оборудование:
• Станки буровые вращательного бурения самоходные, глубина бурения до 50 м, диаметр скважины 105 мм: 52.4 маш.-ч. Эти станки обеспечивают высокую точность и производительность бурения контурных скважин.
• Спецавтомобили-вездеходы, грузоподъемность до 1,5 т: 0.32 маш.-ч. Используются для транспортировки персонала и небольших грузов в условиях сложного рельефа.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 1.24 маш.-ч. Применяются для доставки взрывчатых материалов и других необходимых грузов на объект.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м³/мин: 52.4 маш.-ч. Необходимы для обеспечения работы пневматического инструмента, если таковой используется, или для продувки скважин.
• Станки для заточки бурового инструмента: 0.01 маш.-ч. Поддерживают остроту буровых коронок, что критически важно для эффективного бурения в скальных грунтах.
• Материалы:
• Аммонит 6ЖВ в патронированном виде, диаметр 32 мм: 0.015 т. Основное взрывчатое вещество, используемое для создания рассредоточенных зарядов.
• Аммонит 6ЖВ в порошкообразном виде: 0.044 т. Дополнительное ВВ, может использоваться для приготовления зарядов различной плотности.
• Электродетонаторы короткозамедленного действия водостойкие ЭД-КЗ: 0.001 1000 шт. Средства инициирования, обеспечивающие точное время взрыва и устойчивость к влаге.
• Провод АПРН для взрывных работ, марка ВП: 0.011 1000 м. Используется для монтажа электровзрывной сети.
• Шнур детонирующий: 0.173 1000 м. Применяется для передачи детонации между зарядами и в качестве основного заряда в некоторых конструкциях.
• Карборунд: 0.02 кг. Абразивный материал, возможно, для заточки инструмента или других вспомогательных нужд.
• Веревка крученая трехпрядная из пенькового волокна, диаметр от 6 до 22 мм: 0.002 т. Используется для вспомогательных работ, таких как опускание зарядов в скважины или крепление оборудования.
• Жерди хвойных пород, длина 3-6,5 м, толщина 3-5 см: 0.14 м³. Могут использоваться для временных конструкций, ограждений или в качестве элементов забойки.

Требования к квалификации

Выполнение буровзрывных работ, включая контурное взрывание, требует высокой квалификации и строгого соблюдения правил безопасности. К работам допускаются только взрывники (мастера-взрывники), имеющие соответствующую квалификацию и Единую книжку взрывника. Непосредственное руководство взрывными работами осуществляется лицом технического надзора. Проекты буровзрывных работ (ППР) должны содержать детальные решения по безопасной организации работ, включая основные параметры буровзрывных работ, способы инициирования зарядов, расчеты взрывных сетей, конструкции зарядов и боевиков, а также меры по определению и охране опасных зон. Персонал, осуществляющий буровзрывные работы, должен быть ознакомлен с этими документами под роспись.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 03-02-023-03 в сметной документации необходимо следовать четкому алгоритму:

1. Определение площади откоса: Первым шагом является точное измерение площади поверхности откоса в скальном грунте, которая подлежит отработке методом контурного взрывания. Эта площадь должна быть определена на основе проектной документации объекта. Объем грунтов, предназначенных к разрыхлению, определяется в естественном залегании на основе проектных данных с разделением по группам грунтов и по способам производства работ.

2. Приведение к единице измерения нормы: Единицей измерения для ГЭСН 03-02-023-03 является 100 м². Поэтому, полученную площадь откоса в квадратных метрах необходимо разделить на 100, чтобы получить количество единиц измерения нормы.

3. Применение нормативных показателей: Умножьте полученное количество единиц измерения на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 03-02-023-03. Это позволит определить необходимое количество трудозатрат (чел.-ч), машино-часов и расход материалов для выполнения заданного объема работ.

4. Проверка группы грунтов: Убедитесь, что скальный грунт, на котором проводятся работы, относится к 7-й группе. Классификация грунтов по группам для буровзрывных работ принята в соответствии с ГОСТ 25100-82 "Грунты. Классификация". Использование нормы для несоответствующей группы грунтов является грубой ошибкой.

5. Применение поправочных коэффициентов: В зависимости от конкретных условий производства работ, к нормам могут применяться различные поправочные коэффициенты. Например, коэффициенты могут учитываться при взрывании в условиях обводненных грунтов (для 4-7 групп – 1,5; для 8-9 групп – 1,4; для 10-11 групп – 1,3), при взрывании с одной обнаженной поверхностью, а также при дроблении негабаритов. Важно внимательно изучить техническую часть сборника ГЭСН 03 для определения применимых коэффициентов.

Примеры использования

Контурное взрывание, регламентируемое ГЭСН 03-02-023-03, применяется в случаях, когда требуется высокая точность и минимальное нарушение массива:

• Создание фундаментов и котлованов: При подготовке скальных оснований для крупных промышленных и гидротехнических сооружений, где необходимо получить ровную и ненарушенную поверхность для последующего бетонирования.
• Проходка тоннелей и камер: Формирование устойчивых стенок и кровли подземных выработок, что снижает потребность в крепи и повышает безопасность.
• Заоткоска уступов карьеров: Обеспечение устойчивости бортов карьеров на предельном контуре, что является критически важной инженерной задачей для безопасности и эффективности открытых горных работ.
• Уширение существующих выемок: При реконструкции или расширении транспортных коммуникаций в скальных массивах, где необходимо сохранить целостность прилегающих конструкций.

Особенности и ограничения

• Группа грунтов: Норма 03-02-023-03 строго предназначена для скальных грунтов 7-й группы. Для грунтов других групп (например, 5, 6, 8, 9, 10, 11) существуют отдельные нормы в рамках той же таблицы 03-02-023, но с другими порядковыми номерами.
• Проект производства работ (ППР): Применение контурного взрывания всегда должно осуществляться в соответствии с детально разработанным и утвержденным проектом производства буровзрывных работ. ППР определяет все ключевые параметры: расположение и глубину скважин, тип и массу зарядов, схему взрывной сети, а также меры безопасности.
• Контроль качества: Удовлетворительным результатом контурного взрывания считается получение сплошной плоскости откола по линии зарядов без разрушения поверхности массива и получение не менее 60% отпечатков скважин на плоскости. Допустимые отклонения фактического контура выемки от проектного составляют до 10 см в массивах I-II категорий трещиноватости, до 20 см – III категории и до 30 см – IV-V категорий.
• Условия производства: ГЭСН разработаны исходя из условий выполнения работ в нормальных (стандартных) условиях, не осложненных внешними факторами, при положительной температуре воздуха. При работе в условиях многолетней мерзлоты, обводненных грунтах, на крутых косогорах или вблизи действующих сооружений могут применяться специальные коэффициенты или разрабатываться индивидуальные нормы.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Правильное применение ГЭСН 03-02-023-03 требует внимательности и глубокого понимания специфики буровзрывных работ. Сметчики часто сталкиваются со следующими ошибками:

1. Неправильное определение группы грунта. Это одна из наиболее распространенных ошибок. Использование нормы 03-02-023-03 для грунтов, не соответствующих 7-й группе, приведет к некорректному расчету затрат, так как трудоемкость и расход материалов значительно варьируются в зависимости от прочности и трещиноватости скального массива. Как избежать: Всегда опирайтесь на актуальные геологические изыскания и официальную классификацию грунтов по ГОСТ 25100.

2. Игнорирование или некорректное применение поправочных коэффициентов. Условия производства работ (например, обводненность, работа на косогорах, наличие нескольких обнаженных поверхностей) могут существенно влиять на расход ресурсов. Неучет этих факторов или применение неверных коэффициентов приведет к занижению или завышению сметной стоимости. Как избежать: Внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН 03 и приложения к нему, где указаны все применимые коэффициенты и условия их использования.

3. Отклонения от проектных параметров бурения и заряжания. Несоблюдение диаметра, глубины, угла наклона и расстояния между скважинами, а также неправильная конструкция или масса зарядов, могут снизить эффективность контурного взрывания, привести к "переборам" или недоработкам, а также к повреждению законтурного массива. Как избежать: Строго следуйте Проекту производства работ (ППР) и Паспорту буровзрывных работ. Обеспечьте постоянный геодезический контроль на этапе бурения.

4. Двойной учет материалов или работ. Иногда одна и та же позиция может быть учтена в смете несколько раз, что приводит к необоснованному завышению стоимости. Как избежать: Тщательно проверяйте состав работ и ресурсов, исключая дублирование. Используйте специализированное сметное программное обеспечение, которое помогает выявлять такие ошибки.

5. Несоблюдение требований безопасности. Взрывные работы – это работы повышенной опасности. Любое отступление от Единых правил безопасности при взрывных работах может привести к серьезным последствиям, включая аварии, травматизм и уголовную ответственность. Как избежать: Обеспечьте строжайшее соблюдение всех нормативных требований по безопасности, включая наличие утвержденных ППР, допуск к работам только аттестованного персонала и контроль за соблюдением опасных зон.

Практические советы

Для эффективного и безошибочного применения ГЭСН 03-02-023-03 сметчикам рекомендуется:

1. Глубокое изучение проектной документации: Прежде чем приступать к составлению сметы, детально изучите проект производства работ (ППР), рабочие чертежи, геологические изыскания и другие исходные данные. Это позволит точно определить объемы работ, группу грунтов и специфические условия.

2. Взаимодействие с техническими специалистами: Регулярно консультируйтесь с инженерами-взрывниками и геологами. Их экспертное мнение поможет правильно интерпретировать технические условия и избежать ошибок в применении норм.

3. Использование актуальных нормативных баз: Убедитесь, что ваша сметная программа и нормативная база обновлены до последней редакции ГЭСН, так как нормы могут периодически пересматриваться.

4. Контроль качества ВВ и средств инициирования: Убедитесь, что используемые взрывчатые материалы соответствуют стандартам и имеют необходимые сертификаты. При работе в обводненных условиях используйте водостойкие ВВ и детонирующий шнур.

5. Особое внимание к безопасности: Помните, что взрывные работы требуют максимальной осторожности. Всегда учитывайте затраты на мероприятия по обеспечению безопасности, такие как укрытие зданий и коммуникаций, охрана опасной зоны и проветривание.

Связанные нормы

При работе со скальными грунтами и буровзрывными работами сметчикам могут потребоваться следующие связанные нормы ГЭСН:

• Отработка откосов выемок в скальных грунтах методом контурного взрывания, группа грунтов: 5: Аналогичная норма, но для менее прочных скальных грунтов 5-й группы.
• Отработка откосов выемок в скальных грунтах методом контурного взрывания, группа грунтов: 6: Норма для скальных грунтов 6-й группы.
• Отработка откосов выемок в скальных грунтах методом контурного взрывания, группа грунтов: 8: Норма для более прочных скальных грунтов 8-й группы.
• Отработка откосов выемок в скальных грунтах методом контурного взрывания, группа грунтов: 9: Норма для скальных грунтов 9-й группы.
• Разрыхление скальных грунтов шпуровыми зарядами при высоте уступа до 0,5 м (планировка поверхности), группа грунтов: 4-5: Применяется для общего рыхления скальных грунтов шпуровыми зарядами, может использоваться в комплексе с контурным взрыванием для основного массива.
• Разработка скального грунта отбойными молотками, группа грунтов: 7: Альтернативный или дополнительный метод разработки скальных грунтов той же группы, применяемый в случаях, когда взрывание невозможно или нецелесообразно (например, вблизи существующих сооружений).

Контрольные моменты

Для обеспечения точности сметы и качества выполнения работ по ГЭСН 03-02-023-03 необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Геодезический контроль бурения: Регулярная проверка соответствия пробуренных скважин проектным отметкам, глубинам и углам наклона. Это критически важно для получения ровного и устойчивого откоса.
• Визуальный осмотр откоса после взрыва: Оценка качества сформированной поверхности на предмет отсутствия чрезмерных "переборов", заколов, трещин и других повреждений законтурного массива.
• Документация: Наличие и правильность оформления всей необходимой документации, включая проекты производства работ, паспорта буровзрывных работ, акты на скрытые работы (например, заряжение скважин) и журналы взрывных работ.
• Соблюдение безопасных расстояний: Строгий контроль за соблюдением установленных безопасных зон и расстояний до зданий, сооружений, коммуникаций и мест нахождения персонала во время взрывных работ.
• Экологический контроль: Мониторинг уровня шума, вибрации и выбросов вредных веществ в атмосферу после взрывов, особенно вблизи населенных пунктов.

Соблюдение этих рекомендаций поможет сметчикам не только правильно рассчитать стоимость работ, но и обеспечить высокое качество и безопасность выполнения буровзрывных работ методом контурного взрывания.