ГЭСН 04-01-010-05: Роторное бурение с обратной промывкой

Введение

Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН) являются основой для определения потребности в ресурсах при выполнении строительных и специальных строительных работ. Норма ГЭСН 04-01-010-05 регламентирует затраты на выполнение специфического и высокоэффективного вида буровых работ — роторного бурения скважин с обратной промывкой с применением эрлифта.

Эта норма предназначена для сметчиков, инженеров-проектировщиков и специалистов по ценообразованию в строительстве, позволяя точно определить необходимые ресурсы для бурения скважин глубиной до 50 метров в грунтах 5-й группы сложности. Применение данной нормы обеспечивает прозрачность и обоснованность сметных расчетов, что является ключевым фактором для успешной реализации проектов, связанных с водоснабжением, инженерными изысканиями или другими видами буровых работ.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-01-010-05 охватывает полный комплекс операций, необходимых для выполнения роторного бурения скважин с обратной промывкой. В состав работ входят следующие операции:

• Бурение скважин с обратной промывкой, сменой долот, со сборкой, спуском и подъемом бурового инструмента. Это основная операция, включающая непосредственное разрушение породы и извлечение ее на поверхность с помощью промывочной жидкости.
• Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента. Включают все необходимые действия для обеспечения безопасного и эффективного начала и завершения бурения, а также смены бурового оборудования.
• Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы. Поддержание чистоты системы циркуляции промывочной жидкости критически важно для бесперебойной работы и предотвращения засоров.
• Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин. Включает ведение бурового журнала, сбор образцов породы для анализа и прочие вспомогательные операции.
• Обслуживание бурового оборудования. Регулярное техническое обслуживание и мелкий ремонт буровых установок и сопутствующего оборудования.
• Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Перемещение материалов и оборудования в пределах рабочей зоны (до 10 м) учтено в норме.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по данной норме предусмотрен расход следующих основных материалов:

• Вода: 175 м³ на каждые 100 м бурения. Вода является ключевым компонентом для обратной промывки, обеспечивая вынос шлама и поддержание устойчивости стенок скважины.
• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 168 мм, толщина стенки 9 мм: 1.23 м на каждые 100 м бурения. Эти трубы формируют бурильную колонну, по которой осуществляется циркуляция промывочной жидкости и вынос шлама.

Важное примечание: В данной норме долота учтены как неучтенный ресурс ("Долота: 0 ч"). Это означает, что их стоимость и расход должны быть определены дополнительно на основании проектной документации и фактической потребности, исходя из характеристик проходимых грунтов и диаметра скважины.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по ГЭСН 04-01-010-05 предусмотрена эксплуатация следующей техники:

• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 110.2 маш.-ч. Это основное оборудование, обеспечивающее вращение бурового инструмента и выполнение буровых операций.
• Компрессоры прицепные с двигателем внутреннего сгорания при обратной промывке скважин, давление 680 кПа (6,8 ат), производительность 9,5 м³/мин: 110.2 маш.-ч. Компрессор необходим для создания потока сжатого воздуха, который является движущей силой эрлифта при обратной промывке.
• Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.): 2.4 маш.-ч. Используются для планировки площадки и вспомогательных земляных работ.
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на пневмоколесном ходу, объем ковша 0,25 м³: 3.23 маш.-ч. Применяются для разработки приямков, отстойников и других земляных работ.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.23 маш.-ч. Используются для монтажа/демонтажа оборудования, перемещения тяжелых элементов.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 1.84 маш.-ч. Применяются для доставки материалов и оборудования на рабочую площадку.

Трудозатраты и требования к квалификации

Норма ГЭСН 04-01-010-05 предусматривает 345 человеко-часов затрат труда рабочих-строителей на каждые 100 метров бурения скважин. Средний разряд работы составляет 4,0. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять сложные буровые операции, обслуживать высокотехнологичное оборудование и принимать решения в процессе бурения. Высокая квалификация персонала является залогом эффективности и безопасности работ.

Особенности технологии роторного бурения с обратной промывкой (эрлифтом)

Роторное бурение с обратной промывкой, или эрлифтное бурение, является передовой технологией, которая значительно отличается от традиционных методов. Принцип работы заключается в следующем: промывочная жидкость (обычно вода) подается самотеком в затрубное пространство скважины (между стенками скважины и бурильными трубами). Разрушенная долотом порода смешивается с водой, образуя пульпу, которая затем поднимается на поверхность по внутренней полости бурильных труб. Подъем пульпы осуществляется за счет эрлифта — системы, использующей сжатый воздух, подаваемый от компрессора, для создания восходящего потока.

Преимущества этого метода:

• Высокая скорость бурения: В 1,5-2,5 раза выше по сравнению с бурением с прямой промывкой.
• Чистота скважины: Отсутствие необходимости применения глинистого раствора или его минимизация, что предотвращает кольматацию (закупорку) водоносного горизонта и увеличивает дебит скважины.
• Возможность бурения больших диаметров: Метод позволяет сооружать скважины диаметром до 1500 мм и более.
• Надежность отбора проб: Позволяет точно определять состав проходимых пород.
• Экономия обсадных труб: Значительное сокращение расхода обсадных труб.

Недостатки:

• Большой расход воды: Требуется значительное количество воды для бесперебойного процесса бурения.
• Трудности при прохождении крепких прослоек: Хотя метод эффективен в рыхлых и полускальных породах, прохождение очень крепких прослоек может быть затруднено.

Этот метод рекомендуется для бурения в мягких, рыхлых породах, а также для проходки через полускальные и скальные грунты, особенно при сооружении водозаборных скважин.

Группа грунтов 5

Применение нормы ГЭСН 04-01-010-05 строго привязано к бурению в грунтах 5-й группы сложности. Классификация грунтов по группам определяется их физико-механическими свойствами и трудностью бурения. К 5-й группе грунтов относятся, например:

• Алевролит малопрочный
• Аргиллит малопрочный
• Габбро выветрившееся (крупнозернистое выветрившееся)
• Гнейс крупнозернистый выветвившийся
• Диорит крупнозернистый выветрившийся
• Змеевик (серпентин)
• Известняк малопрочный, пористый выветрившийся, пористый малопрочный
• Конгломерат осадочных пород на глинистом цементе

Точное определение группы грунтов на объекте является критически важным этапом, который должен основываться на данных инженерно-геологических изысканий. Ошибочное определение группы грунтов может привести к некорректным сметным расчетам и, как следствие, к финансовым потерям или задержкам в реализации проекта.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 04-01-010-05 в сметной документации рекомендуется следующий алгоритм:

1. Определение объема работ: Установите общую длину скважин, подлежащих бурению, в метрах. Единица измерения нормы — 100 м бурения скважины, поэтому полученный объем необходимо разделить на 100.
2. Проверка группы грунтов: Убедитесь, что грунты на участке соответствуют 5-й группе сложности, согласно данным инженерно-геологических изысканий. При несоответствии необходимо использовать другие нормы, соответствующие фактическим условиям.
3. Расчет трудозатрат: Умножьте объем работ (в сотнях метров) на нормативные трудозатраты (345 чел.-ч на 100 м). Полученное значение будет отражать общие затраты труда рабочих-строителей.
4. Расчет машино-часов: Для каждой единицы техники, указанной в норме, умножьте объем работ на соответствующий норматив машино-часов. Это даст общее время эксплуатации машин и механизмов.
5. Расчет расхода материалов: Умножьте объем работ на нормативный расход воды (175 м³/100 м) и бурильных труб (1.23 м/100 м).
6. Учет неучтенных ресурсов: Отдельно рассчитайте стоимость и расход долот, исходя из проектных данных, диаметра скважин, типа проходимых пород и предполагаемого износа. Эти затраты не включены в базовую норму и должны быть добавлены в смету.
7. Учет дополнительных работ: Определите и включите в смету затраты на работы, которые не учтены данной нормой, но необходимы по проекту. К ним могут относиться: расчистка и планировка строительной площадки, устройство временных дорог, технологических водоводов, якорей для крепления бурового станка, подвод сетей электро- и теплоснабжения, устройство защитного заземления, а также геофизические работы.
8. Применение поправочных коэффициентов: В случае, если условия производства работ отличаются от нормальных (например, стесненность, работа в зимних условиях, высокогорье), необходимо применить соответствующие поправочные коэффициенты к сметным нормам, согласно Методическим рекомендациям по применению сметных норм.

Примеры использования

ГЭСН 04-01-010-05 применяется в различных проектах, где требуется бурение скважин с высокой производительностью и минимальным воздействием на водоносные горизонты. Типичные примеры включают:

• Бурение водозаборных скважин: Для обеспечения питьевого или технического водоснабжения объектов, особенно в условиях, где требуется большой дебит и чистота воды.
• Инженерно-геологические изыскания: Для получения образцов грунта и изучения геологического разреза на участках строительства.
• Бурение скважин для водопонижения: В строительстве для снижения уровня грунтовых вод на площадке.

Особенности и ограничения

• Глубина бурения: Норма строго ограничена глубиной бурения до 50 метров. Для больших глубин необходимо применять другие нормативы.
• Тип грунтов: Применение нормы возможно только в грунтах 5-й группы сложности. Для других групп грунтов предусмотрены иные нормы.
• Тип двигателя: Норма учитывает использование станков с дизельным двигателем.
• Метод промывки: Исключительно обратная промывка с применением эрлифта.
• Водоснабжение: Требуется бесперебойное обеспечение большим объемом воды для промывки.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунтов: Одна из самых распространенных ошибок. Как избежать: Всегда основывайтесь на актуальных и достоверных данных инженерно-геологических изысканий. При необходимости привлекайте специалистов-геологов для консультаций.
2. Неучет стоимости долот: Поскольку долота являются неучтенным ресурсом, их отсутствие в смете приведет к занижению стоимости работ. Как избежать: Внимательно изучайте состав неучтенных ресурсов в технической части сборника ГЭСН и всегда включайте их в смету отдельными позициями, основываясь на проектных данных и рыночных ценах.
3. Игнорирование дополнительных подготовительных работ: Многие вспомогательные работы, такие как расчистка территории, устройство дорог, водоводов, не учтены в данной норме. Как избежать: Тщательно анализируйте проектную документацию и условия производства работ. Включайте все необходимые дополнительные работы в смету отдельными позициями.
4. Неправильное применение коэффициентов: Применение неверных или необоснованных коэффициентов может исказить сметную стоимость. Как избежать: Используйте поправочные коэффициенты строго в соответствии с Методическими рекомендациями по применению сметных норм и техническими частями сборников ГЭСН, обосновывая каждое применение.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию, особенно разделы, касающиеся геологии, гидрогеологии и технологии бурения.
• Консультации со специалистами: При возникновении сомнений по поводу применения нормы, группы грунтов или технологии бурения, не стесняйтесь обращаться за консультациями к опытным буровикам или инженерам-геологам.
• Актуализация нормативов: Всегда используйте актуальные редакции ГЭСН и Методических рекомендаций, так как они регулярно обновляются.
• Документирование: Ведите подробную документацию по всем этапам расчета сметы, включая обоснования для применения тех или иных норм, коэффициентов и неучтенных ресурсов.

Связанные нормы

При работе со скважинами и бурением могут потребоваться другие нормы из Сборника ГЭСН 04 "Скважины". Например, для роторного бурения с прямой промывкой, которая является альтернативным методом, используется ГЭСН 04-01-001 "Роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем глубиной бурения до 50 м". Выбор между прямой и обратной промывкой зависит от конкретных геологических условий и требований к скважине. Также могут быть актуальны нормы на крепление скважин, тампонажные работы или установку фильтров, которые содержатся в других подразделах Сборника 04.

Контрольные моменты

• Соответствие технологии: Убедитесь, что фактически применяемая технология бурения полностью соответствует описанию в норме (роторное бурение, обратная промывка, эрлифт, дизельный двигатель).
• Глубина и диаметр: Контролируйте соответствие фактической глубины бурения (до 50 м) и проектного диаметра скважины условиям нормы.
• Качество материалов: Проверяйте соответствие используемых материалов (например, бурильных труб) требованиям проекта и нормативов.
• Квалификация персонала: Убедитесь, что работы выполняются персоналом соответствующей квалификации, как это предусмотрено нормой.

Правильное применение ГЭСН 04-01-010-05 позволяет не только точно определить сметную стоимость буровых работ, но и обеспечить их эффективное и безопасное выполнение.