ГЭСН 03-04-008-03: Разрыхление мерзлых грунтов буровзрывным способом

Введение

В условиях сурового климата и при строительстве в регионах с глубоким промерзанием грунтов, их разработка становится одной из наиболее трудоемких и затратных задач. Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 03-04-008-03 разработана специально для учета затрат, связанных с разрыхлением мерзлых грунтов буровзрывным способом. Эта норма является частью Сборника №3 "Буровзрывные работы" ГЭСН-2001, который предназначен для определения потребности в ресурсах при выполнении буровзрывных работ в составе комплекса земляных и горно-вскрышных работ.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 03-04-008-03 применяется для определения ресурсных затрат на разрыхление мерзлых грунтов, относящихся к 5-6 группам по трудности разработки, при глубине промерзания до 1 метра. Работы выполняются с использованием шнекового бурения буровыми машинами шарошечного бурения на базе трактора мощностью 118 кВт.

Основная цель применения данной нормы — подготовка мерзлого грунта к последующей механизированной разработке, поскольку мерзлые грунты обладают повышенной механической прочностью и трудно поддаются обычным землеройным машинам. Норма учитывает полный комплекс операций, необходимых для безопасного и эффективного разрыхления массива грунта с помощью взрыва.

Основные характеристики нормы:

• Код: 03-04-008-03
• Наименование: Разрыхление мерзлых грунтов при шнековом бурении буровыми машинами шарошечного бурения на базе трактора 118 кВт при глубине промерзания: → до 1 м, группа грунтов 5-6
• Единица измерения: 100 м3 разрыхляемого мерзлого грунта.
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы).
• Категория: 03-04-008 (Разрыхление мерзлых грунтов).

Техническая информация

Правильное применение ГЭСН 03-04-008-03 требует глубокого понимания технологического процесса, состава работ, а также необходимых ресурсов и трудозатрат. Эта норма охватывает все стадии буровзрывных работ, направленных на эффективное разрыхление мерзлых грунтов.

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 03-04-008-03 включает в себя пять основных технологических операций, которые последовательно выполняются для достижения требуемого результата:

1. Бурение скважин. На этом этапе с помощью буровых машин шарошечного бурения на базе трактора мощностью 118 кВт (до 132 кВт / 180 л.с.) производятся скважины в мерзлом грунте. Шнековое бурение эффективно для грунтов III категории буримости и позволяет создавать скважины диаметром до 200 мм и глубиной до 32 м, хотя для данной нормы глубина промерзания ограничена 1 метром. Процесс бурения включает механическое разрушение породы и извлечение бурового шлама на поверхность.
2. Подготовка взрывчатых материалов. Этот этап включает в себя доставку, распаковку и подготовку аммонита 6ЖВ (как в патронированном, так и в порошкообразном виде), электродетонаторов, провода и детонирующего шнура. Важно строго соблюдать правила безопасности при обращении с взрывчатыми материалами.
3. Зарядка и забойка. После бурения скважин производится их зарядка взрывчатыми веществами. Аммонит 6ЖВ закладывается в скважины, а затем выполняется забойка – заполнение верхней части скважины инертным материалом (например, песком или буровой мелочью) для обеспечения максимальной эффективности взрыва и предотвращения выброса продуктов детонации.
4. Монтаж взрывной сети. На этом этапе осуществляется соединение всех зарядов в единую взрывную сеть с использованием электродетонаторов, детонирующего шнура и взрывного провода. Правильный монтаж сети критически важен для синхронного и безопасного взрывания.
5. Взрывание. Заключительный этап, в ходе которого производится инициирование взрывной сети, приводящее к разрыхлению мерзлого грунта. Взрывание должно проводиться в строгом соответствии с проектом производства взрывных работ и с соблюдением всех мер безопасности, включая установление опасных зон и оповещение.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 03-04-008-03, требуются следующие основные материалы и машины на 100 м3 разрыхляемого грунта:

• Машины и оборудование:

• Машины шарошечного бурения на базе трактора на гусеничном ходу, мощность до 132 кВт (180 л.с.), глубина бурения до 32 м, диаметр бурения до 200 мм: 8.51 маш.-ч.

• Спецавтомобили-вездеходы, грузоподъемность до 1,5 т: 0.3 маш.-ч.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.45 маш.-ч.

• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м3/мин: 8.51 маш.-ч.

• Материалы:

• Аммонит 6ЖВ в патронированном виде, диаметр 32 мм: 0.021 т.

• Аммонит 6ЖВ в порошкообразном виде: 0.064 т.

• Электродетонаторы короткозамедленного действия водостойкие ЭД-КЗ: 0.1 1000 шт.

• Провод АПРН для взрывных работ, марка ВП: 0.009 1000 м.

• Шнур детонирующий: 0.253 1000 м.

Трудозатраты и время выполнения

Норма предусматривает следующие трудозатраты на 100 м3 разрыхляемого грунта:

• Средний разряд работы: 3,5
• Трудозатраты рабочих: 11.7 чел.-ч.

Эти показатели отражают средние затраты труда квалифицированных рабочих, необходимых для выполнения полного комплекса буровзрывных работ, включая подготовку, бурение, зарядку и взрывание. Время выполнения работ напрямую зависит от объема разрыхляемого грунта, условий площадки и организации труда.

Требования к квалификации

Выполнение буровзрывных работ требует высокой квалификации персонала и строгого соблюдения правил безопасности. К работам со взрывчатыми материалами допускаются только лица, имеющие соответствующее образование, стаж работы и прошедшие специальное обучение по утвержденным программам. Взрывники и другие работники, обслуживающие взрывчатые материалы, должны быть ознакомлены с "Правилами безопасности при производстве, хранении и применении взрывчатых материалов промышленного назначения" и другими нормативными документами.

Одежда персонала, работающего с взрывчатыми материалами, не должна накапливать заряды статического электричества. Инструменты и металлический инвентарь должны быть изготовлены из материалов, не дающих искр, за исключением отверток из стали. Наличие квалифицированного и обученного персонала является залогом безопасности и эффективности буровзрывных работ.

Практическое применение

Для сметчика правильное применение ГЭСН 03-04-008-03 является залогом точного определения стоимости работ. Важно учитывать не только прямые ресурсные показатели, но и особенности объекта, а также действующие индексы пересчета.

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости по ГЭСН 03-04-008-03 производится на 100 м3 разрыхляемого мерзлого грунта. Алгоритм включает следующие шаги:

1. Определение объема работ: Исходя из проектной документации, определяется объем мерзлого грунта, подлежащего разрыхлению буровзрывным способом. Объем грунтов, предназначенных к разрыхлению, определяется в естественном залегании.
2. Применение нормы: Полученный объем делится на 100, чтобы привести его к единице измерения нормы (100 м3). Например, если объем составляет 500 м3, то коэффициент применения нормы будет 500 / 100 = 5.
3. Расчет прямых затрат: Умножить ресурсные показатели (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) на полученный коэффициент. Это даст количество ресурсов, необходимых для выполнения данного объема работ.

• Трудозатраты рабочих: 11.7 чел.-ч/100 м3 * (Объем / 100).
• Машино-часы буровых машин: 8.51 маш.-ч/100 м3 * (Объем / 100).
• Расход аммонита: (0.021 т + 0.064 т)/100 м3 * (Объем / 100).
• И так далее для всех ресурсов.

4. Пересчет в текущие цены: ГЭСН содержат ресурсные показатели в натуральном выражении. Для получения сметной стоимости в текущих ценах необходимо применить соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

Предположим, необходимо разрыхлить 350 м3 мерзлого грунта 5-й группы при глубине промерзания 0,8 м для прокладки инженерных коммуникаций в зимний период. Для расчета сметы по ГЭСН 03-04-008-03:

• Объем работ: 350 м3.
• Коэффициент применения нормы: 350 / 100 = 3.5.
• Трудозатраты рабочих: 11.7 чел.-ч * 3.5 = 40.95 чел.-ч.
• Машино-часы буровых машин: 8.51 маш.-ч * 3.5 = 29.785 маш.-ч.
• Расход аммонита 6ЖВ (патронированный): 0.021 т * 3.5 = 0.0735 т.
• Расход аммонита 6ЖВ (порошкообразный): 0.064 т * 3.5 = 0.224 т.

Далее эти ресурсные показатели умножаются на текущие цены ресурсов и применяются индексы пересчета для получения сметной стоимости.

Особенности и ограничения

• Глубина промерзания: Норма 03-04-008-03 строго ограничена глубиной промерзания до 1 метра. Для большей глубины (более 1 метра) следует применять норму ГЭСН 03-04-008-04.
• Группа грунтов: Норма предназначена для грунтов 5-6 групп. Грунты 5-й группы включают плотные суглинки и супеси с примесью гальки/щебня, плотный лёсс, дресву, плотные глины, мергель, известняк-ракушечник, мел плотный, гипс выветрелый и др. Грунты 6-й группы могут включать песчаники, алевролиты, плотные доломиты, опоки, сланцы и другие более прочные породы. Для грунтов 4-й группы применяются нормы ГЭСН 03-04-008-01 и ГЭСН 03-04-008-02.
• Тип бурения: Шнековое бурение эффективно для грунтов III категории буримости. Оно не рекомендуется для галечников и монолитных пород. Это означает, что применение данной нормы для скальных или крупнообломочных грунтов, не относящихся к 5-6 группам, будет некорректным. Для разрыхления скальных грунтов шпуровыми зарядами, например, используется ГЭСН 03-01-001-01.
• Предварительное разрыхление: Данная норма учитывает именно разрыхление грунта, а не его разработку или перемещение. После разрыхления необходимо применять соответствующие нормы на земляные работы, например, из Сборника №1 "Земляные работы" ГЭСН-2001.

Полезная информация

Для эффективной работы с ГЭСН 03-04-008-03 сметчикам полезно знать о типичных ошибках, практических советах и связанных нормах, которые могут повлиять на точность сметных расчетов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Одной из наиболее частых ошибок является неверное отнесение мерзлого грунта к группам 5-6. Это может привести к завышению или занижению сметной стоимости. Как избежать: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и официальных классификациях грунтов по трудности разработки. При необходимости проводите дополнительное пробное бурение.
2. Игнорирование глубины промерзания: Применение нормы 03-04-008-03 для глубины промерзания более 1 метра является ошибкой. Как избежать: Четко сверяйтесь с проектными данными о глубине промерзания. Если глубина превышает 1 метр, используйте ГЭСН 03-04-008-04.
3. Неучет специфики бурения: Шнековое бурение не подходит для всех типов мерзлых грунтов, особенно для скальных или крупнообломочных. Как избежать: Убедитесь, что тип грунта соответствует области применения шнекового бурения (эффективно для III категории буримости, не для галечников и монолитных пород). Для скальных грунтов применяются другие нормы, например, ГЭСН 03-01-001-01.
4. Недооценка требований безопасности: Буровзрывные работы сопряжены с высоким риском. Несоблюдение правил безопасности может привести к серьезным последствиям. Как избежать: Всегда включайте в смету затраты на соблюдение всех требований безопасности, предусмотренных "Едиными правилами безопасности при взрывных работах" и другими нормативными актами.
5. Неправильный расчет количества взрывчатых материалов: Ошибки в расчете необходимого количества аммонита и средств инициирования могут привести к неэффективному разрыхлению или перерасходу. Как избежать: Тщательно проверяйте расчеты, основываясь на удельных расходах, указанных в норме, и проектных данных. Учитывайте, что порошкообразные взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры перед применением должны быть размяты без нарушения целостности оболочки.

Практические советы

• Детальные изыскания: Перед началом работ в мерзлых грунтах крайне важно провести подробные инженерно-геологические и геокриологические изыскания. Это позволит точно определить тип, группу, глубину промерзания и другие характеристики грунта, что является основой для корректного выбора и применения нормы.
• Проект производства взрывных работ (ППВР): Все буровзрывные работы должны выполняться строго в соответствии с разработанным и утвержденным ППВР. Этот документ определяет параметры бурения, схему расположения зарядов, тип и количество взрывчатых материалов, а также меры безопасности.
• Контроль качества разрыхления: После взрывания необходимо проводить контроль качества разрыхления грунта. В случае образования негабаритных кусков, которые невозможно разработать стандартными механизмами, могут потребоваться дополнительные работы по их дроблению. Затраты на дополнительное дробление негабаритов определяются по ГЭСН 03-04-012.
• Учет сезонности: Мерзлые грунты являются сезонным фактором. Планирование работ в зимний период требует особого внимания к логистике, хранению материалов и обеспечению условий труда.
• Соблюдение экологических норм: При производстве взрывных работ необходимо учитывать возможное воздействие на окружающую среду. В сметы должны включаться затраты на ликвидацию повреждений сооружений, расчистку от скального грунта и компенсацию возможных повреждений лесонасаждений.

Связанные нормы

При работе с ГЭСН 03-04-008-03 сметчикам часто приходится обращаться к другим нормам для комплексного учета затрат:

• ГЭСН 03-04-008-04: Разрыхление мерзлых грунтов при шнековом бурении буровыми машинами шарошечного бурения на базе трактора 118 кВт при глубине промерзания: → более 1 м, группа грунтов 5-6. Применяется, когда глубина промерзания превышает 1 метр.
• ГЭСН 03-04-008-01 и ГЭСН 03-04-008-02: Аналогичные работы, но для грунтов 4-й группы.
• ГЭСН 03-01-001-01: Разрыхление скальных грунтов шпуровыми зарядами при высоте уступа до 0,5 м (планировка поверхности), группа грунтов 4-5. Применяется для скальных грунтов, где шнековое бурение неэффективно.
• ГЭСН 03-04-012: Дробление негабаритных кусков грунта. Используется для учета затрат на дополнительное измельчение крупных фракций после взрыва.
• ГЭСН 03-04-001-01: Дробление негабаритных кусков грунта при шпуровом методе взрывания. Также может быть связана с данной нормой при необходимости дополнительного дробления.
• Сборник №1 "Земляные работы" ГЭСН-2001: Содержит нормы на разработку и перемещение грунтов, которые применяются после их разрыхления.

Контрольные моменты

При применении ГЭСН 03-04-008-03 важно контролировать следующие аспекты:

• Соответствие грунта: Убедиться, что характеристики мерзлого грунта (группа, глубина промерзания) соответствуют условиям применения нормы.
• Технологическая дисциплина: Строгое соблюдение всех этапов работ, от бурения до взрывания, в соответствии с технологическими картами и ППВР.
• Расход материалов: Контроль за фактическим расходом взрывчатых материалов и средств инициирования для предотвращения перерасхода или недостатка.
• Безопасность: Постоянный контроль за соблюдением правил безопасности при работе с взрывчатыми материалами и на взрывных площадках. Взрывчатые материалы на местах работ, а также заряженные шпуры и скважины запрещается оставлять без постоянного надзора (охраны).

Комплексный подход к применению ГЭСН 03-04-008-03, основанный на глубоком понимании технических аспектов и строгом соблюдении нормативных требований, позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, способствуя успешной реализации строительных проектов в сложных условиях мерзлых грунтов.