ГЭСН 04-01-012-06: Роторное бурение скважин в грунтах гр. 6

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-012-06 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости буровых работ. Данная норма регламентирует роторное бурение скважин с обратной промывкой и применением эрлифта, выполняемое станками с дизельным двигателем, на глубину до 150 метров в грунтах 6 группы. Единицей измерения нормы является 100 метров бурения скважины.

Роторное бурение с обратной промывкой – это высокопроизводительный метод, который получает все большее распространение, особенно при сооружении скважин большого диаметра (до 1500 мм и более), а также при устройстве свайных фундаментов. При этом способе бурения промывочная жидкость (как правило, техническая вода) откачивается по внутреннему сечению колонны бурильных труб с помощью эрлифта или центробежного насоса. Эрлифт использует сжатый воздух для создания восходящего потока, который эффективно выносит разбуренную породу на поверхность. Ствол скважины при этом непрерывно заполняется водой, что обеспечивает устойчивость стенок за счет избыточного гидростатического давления.

Применение данной нормы актуально для проектов, требующих бурения в сложных геологических условиях, характерных для грунтов 6 группы. Понимание всех нюансов, состава работ, ресурсных показателей и возможных ограничений является залогом точного и обоснованного сметного расчета.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 04-01-012-06 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для выполнения роторного бурения скважин с обратной промывкой и эрлифтом. В состав работ входят следующие этапы:

• Бурение скважин с обратной промывкой, сменой долот, со сборкой, спуском и подъемом бурового инструмента. Это основной процесс, включающий непосредственное разрушение породы и формирование ствола скважины. Смена долот учитывает износ и необходимость адаптации к изменяющимся условиям бурения. Сборка, спуск и подъем бурового инструмента – это неотъемлемые операции, связанные с наращиванием или извлечением буровой колонны.
• Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента. Данный пункт охватывает все вспомогательные операции, обеспечивающие безопасное и эффективное выполнение основного процесса, такие как подготовка площадки, монтаж/демонтаж оборудования, а также работы по завершению бурения.
• Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы. Система обратной промывки требует постоянной очистки от шлама и осадка для поддержания ее работоспособности и предотвращения засоров. Это критически важно для эффективного выноса породы и поддержания стабильности скважины.
• Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин. Включает ведение бурового журнала, фиксацию геологических разрезов, отбор проб грунта (шлама) для анализа, а также иные сопутствующие работы, обеспечивающие контроль качества и соответствие проектным требованиям.
• Обслуживание бурового оборудования. Регулярное техническое обслуживание буровых установок, компрессоров, насосов и другого оборудования, необходимое для поддержания их в рабочем состоянии и предотвращения поломок.
• Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включает обеспечение работы бульдозеров, экскаваторов, кранов и бортовых автомобилей, задействованных в процессе бурения для перемещения материалов, оборудования и шлама в пределах рабочей зоны.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по норме ГЭСН 04-01-012-06 предусмотрен определенный набор материалов и машин, расход которых учтен на 100 метров бурения скважины. Важно отметить, что ГЭСН содержит только нормы расхода ресурсов, без указания их стоимости в рублях.

Трудозатраты:

• Средний разряд работы 4,0: 451 чел.-ч. Это затраты труда рабочих-строителей, непосредственно выполняющих буровые и вспомогательные операции. Средний разряд 4,0 указывает на необходимость наличия квалифицированного персонала для выполнения данных работ.
• Затраты труда машинистов: 235.9 чел.-ч. Это затраты труда операторов буровых установок, бульдозеров, экскаваторов, кранов и автомобилей, управляющих механизмами, задействованными в процессе бурения.

Машины и оборудование:

• Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.): 2.4 машино-часов. Используются для планировки площадки, подготовки подъездных путей и перемещения грунта.
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на пневмоколесном ходу, объем ковша 0,25 м3: 3.23 машино-часов. Применяются для земляных работ, рытья приямков для циркуляционной системы и других вспомогательных операций.
• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 235.9 машино-часов. Это основное оборудование для выполнения бурения скважин.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.99 машино-часов. Используются для монтажа/демонтажа бурового оборудования, спуска/подъема бурильных труб и других грузоподъемных операций.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 2.99 машино-часов. Применяются для доставки материалов, оборудования и вывоза шлама.
• Компрессоры прицепные с двигателем внутреннего сгорания при обратной промывке скважин, давление 680 кПа (6,8 ат), производительность 9,5 м3/мин: 235.9 машино-часов. Необходимы для обеспечения работы эрлифта, создавая поток сжатого воздуха для выноса шлама.

Материалы:

• Вода: 175 м3. Вода является основным компонентом промывочной жидкости при обратной промывке.
• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 168 мм, толщина стенки 9 мм: 2.35 м. Это непосредственно бурильные трубы, используемые для формирования буровой колонны.
• Долота: В норме указано "0 ч" или "П" (по проекту/примечанию). Это означает, что расход долот не нормируется напрямую в ГЭСН, а определяется проектом или фактическими условиями бурения. Сметчику необходимо учитывать их стоимость отдельно, исходя из проектной документации и предполагаемой твердости грунтов.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4,0 для рабочих-строителей указывает на необходимость наличия у персонала достаточного опыта и навыков для выполнения сложных буровых операций. Работа с буровыми установками, обслуживание сложной циркуляционной системы и работа в грунтах 6 группы требуют высокой квалификации и строгого соблюдения технологических регламентов. Машинисты также должны обладать соответствующими категориями и опытом работы на специализированной технике.

Грунты 6 группы

Грунты 6 группы по буримости относятся к категории средней сложности и включают в себя более плотные и крепкие породы по сравнению с грунтами низших групп. К ним могут относиться:

• Алевролит с включением кварца
• Ангидрит средней прочности
• Аргиллит слабокремненный средней прочности
• Бокситы
• Галечно-щебнистые грунты (при определенных условиях)
• Глина аргиллитовая, твердая, аргиллитопоподобная, тугопластичная, песчанистая, мерзлая, с примесью гравия и гальки, мерзлая
• Доломит мергелистый, малопрочный, пористый, выветрившийся, весьма низкой прочности
• Дресва мерзлая
• Известняк, доломитизированный, весьма низкой прочности, мергелистый, весьма низкой прочности
• Змеевик (серпантин) низкой прочности
• Некоторые разновидности песчаника, плотные иловые почвы, магнезит, некоторые сланцы, галька, щебень.

Бурение в таких грунтах требует применения мощного оборудования и соответствующей технологии, что и отражено в данной норме.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 04-01-012-06 в сметной документации необходимо следовать определенному алгоритму:

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общей длины скважин, подлежащих бурению. Поскольку единица измерения нормы – 100 метров, полученная длина делится на 100 для получения нормативного объема.
2. Подтверждение группы грунтов: Убедитесь, что геологические условия на объекте соответствуют грунтам 6 группы. Это критически важный момент, так как применение нормы для несоответствующих грунтов приведет к искажению сметной стоимости. Данные о группе грунтов должны быть подтверждены инженерно-геологическими изысканиями.
3. Выбор метода бурения: Удостоверьтесь, что проектом предусмотрено именно роторное бурение с обратной промывкой и применением эрлифта. Если используется другой метод (например, прямая промывка или ударно-канатное бурение), необходимо применять соответствующие нормы ГЭСН.
4. Расчет ресурсных показателей: Умножьте нормативные показатели расхода трудозатрат, машино-часов и материалов (вода, бурильные трубы) на определенный объем работ. Например, для бурения 250 метров скважины, объем составит 2.5 единицы измерения нормы (250 м / 100 м = 2.5).
5. Учет неучтенных ресурсов: Особое внимание уделите долотам. Поскольку их расход не учтен напрямую в норме, необходимо включить их в смету отдельной позицией, основываясь на проектных данных, рекомендациях производителя или опыте бурения в аналогичных грунтах. Также по проекту могут быть учтены химреагенты, гравий или песок для засыпки фильтра, а также затраты на геофизические работы.
6. Применение коэффициентов: Проверьте наличие повышающих или понижающих коэффициентов, которые могут быть применены к норме в зависимости от специфических условий строительства (например, стесненность, особые климатические условия, применение труб других диаметров ). Эти коэффициенты обычно указываются в общих положениях к сборнику ГЭСН или в технических частях к разделам.

Примеры использования

Предположим, необходимо пробурить скважину глубиной 120 метров в грунтах 6 группы с использованием роторного бурения с обратной промывкой и эрлифтом.

• Объем работ: 120 м / 100 м = 1.2 единицы измерения нормы.
• Трудозатраты рабочих: 451 чел.-ч/100 м * 1.2 = 541.2 чел.-ч.
• Трудозатраты машинистов: 235.9 чел.-ч/100 м * 1.2 = 283.08 чел.-ч.
• Расход воды: 175 м3/100 м * 1.2 = 210 м3.
• Расход бурильных труб: 2.35 м/100 м * 1.2 = 2.82 м.
• Расход буровых установок: 235.9 машино-часов/100 м * 1.2 = 283.08 машино-часов.

Аналогично рассчитываются расходы по всем остальным машинам и механизмам, а также учитываются долота и другие неучтенные ресурсы согласно проекту.

Особенности и ограничения

• Преимущества метода: Роторное бурение с обратной промывкой и эрлифтом отличается высокой скоростью проходки, особенно в мягких и рыхлых породах. Оно позволяет бурить скважины большого диаметра и обеспечивает надежный отбор проб проходимых пород. Отсутствие необходимости применения глинистого раствора значительно сокращает расход обсадных труб и увеличивает дебит скважины.
• Применимость: Метод наиболее эффективен в мягких, рыхлых и неустойчивых породах, где устойчивость стенок скважины обеспечивается избыточным гидростатическим давлением столба жидкости. Однако норма 04-01-012-06 распространяется на грунты 6 группы, которые могут включать более плотные включения, что требует соответствующего подбора долот и контроля параметров бурения.
• Недостатки: Основным ограничением является большой расход воды, необходимый для бесперебойного бурения. Также могут возникать трудности при прохождении крепких прослоек, что требует тщательного анализа геологического разреза.
• Глубина: Норма применима для глубин до 150 метров. Для больших глубин (например, до 200 метров) предусмотрены другие нормы, такие как ГЭСН 04-01-013-01 и далее по группам грунтов.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 04-01-012-06, как и любых других сметных норм, требует внимательности и глубокого понимания технологического процесса. Распространенные ошибки могут привести к завышению или занижению сметной стоимости, а также к проблемам на этапе реализации проекта.

1. Неправильный выбор места бурения и отсутствие гидрогеологических исследований: Бурение в неподходящем месте без предварительного изучения гидрогеологических условий может привести к низкому дебиту скважины, быстрому заиливанию или загрязнению воды. Как избежать: Всегда проводите комплексные инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания участка. Избегайте бурения вблизи потенциальных источников загрязнения (выгребные ямы, септики).
2. Игнорирование геологических особенностей грунтов: Неверная идентификация группы грунтов или отсутствие учета их специфических свойств (например, наличие крепких прослоек в грунтах 6 группы) может привести к выбору неподходящего оборудования, инструмента или метода бурения, что чревато обрушением стенок скважины или повреждением оборудования. Как избежать: Тщательно изучайте результаты инженерно-геологических изысканий. При необходимости корректируйте технологию бурения и подбор долот в соответствии с фактическим составом грунтов.
3. Использование некачественных обсадных труб или нарушение герметичности: Экономия на обсадных трубах или некачественная их установка (плохая сварка швов, негерметичные стыки) приводит к попаданию поверхностных вод, песка, заиливанию скважины и снижению ее долговечности. Как избежать: Используйте только сертифицированные обсадные трубы (стальные или ПВХ) с достаточной толщиной стенки. Обеспечивайте строгий контроль качества сварных или резьбовых соединений.
4. Неправильная установка фильтра: Ошибки при выборе типа и глубины установки фильтра приводят к поступлению воды с песком, быстрому заиливанию скважины и поломке насосного оборудования. Как избежать: Устанавливайте фильтр строго на водоносный горизонт, учитывая гранулометрический состав грунта. Выбирайте фильтр, соответствующий дебиту и качеству воды.
5. "Перебур" или "недобур" водоносного слоя: Прохождение водоносного слоя (перебур) или недостаточное заглубление (недобур) приводит к снижению дебита скважины или полному отсутствию воды. Как избежать: Точно определяйте глубину залегания водоносного горизонта на основе геологических данных и опыта бурения в данном районе. Контролируйте процесс бурения и своевременно останавливайте его при достижении проектной глубины водоноса.

Практические советы

• Детальная проектная документация: Всегда требуйте и тщательно изучайте проектную документацию, включая инженерно-геологические изыскания, проект бурения скважины, а также спецификации на материалы и оборудование. Это основа для точного сметного расчета.
• Учет неучтенных ресурсов: Помните, что ГЭСН 04-01-012-06 не учитывает расход долот. Включайте их в смету отдельной позицией, основываясь на данных проекта, рекомендациях по бурению в грунтах 6 группы и статистике износа.
• Контроль качества воды: После завершения бурения и обустройства скважины обязательно проводите тестовую прокачку для очистки от шлама и оценки продуктивности. При необходимости выполняйте анализ воды на соответствие санитарным нормам.
• Выбор оборудования: Убедитесь, что используемые буровые установки и компрессоры соответствуют требованиям нормы по мощности и производительности, а также способны работать в условиях грунтов 6 группы.
• Обучение и квалификация персонала: Инвестируйте в обучение и повышение квалификации буровых бригад и сметчиков. Опытные специалисты способны оперативно решать возникающие проблемы и минимизировать риски ошибок.

Связанные нормы

Для комплексного понимания и правильного применения ГЭСН 04-01-012-06 полезно ознакомиться со связанными нормами из Сборника 04 "Скважины":

• Нормы для других групп грунтов: В рамках той же таблицы ГЭСН 04-01-012 существуют нормы для роторного бурения с обратной промывкой и эрлифтом на глубину до 150 м в грунтах других групп:
• ГЭСН 04-01-012-01 (грунты группы 1)
• ГЭСН 04-01-012-02 (грунты группы 2)
• ГЭСН 04-01-012-03 (грунты группы 3)
• ГЭСН 04-01-012-04 (грунты группы 4)
• ГЭСН 04-01-012-05 (грунты группы 5) Эти нормы отличаются ресурсными показателями, отражающими различную сложность бурения в разных группах грунтов.
• Нормы для больших глубин: Для бурения скважин на глубину до 200 м с применением эрлифта в грунтах различных групп используются нормы ГЭСН 04-01-013-01 и далее.
• Нормы для других методов обратной промывки: Если вместо эрлифта используются центробежные или вакуумные насосы, следует применять нормы из таблицы ГЭСН 04-01-006, например, ГЭСН 04-01-006-01 и далее.
• Нормы для прямой промывки: Для роторного бурения с прямой промывкой используются нормы из таблицы ГЭСН 04-01-001, например, ГЭСН 04-01-001-01 и далее.

Контрольные моменты

При работе с ГЭСН 04-01-012-06 сметчикам следует уделять внимание следующим контрольным точкам:

• Соответствие проектной документации: Всегда сверяйте выбранную норму с проектными решениями по типу бурения, глубине и геологическим условиям.
• Актуальность нормативов: Используйте только актуальные редакции ГЭСН, так как нормативы регулярно обновляются.
• Полный учет ресурсов: Убедитесь, что все необходимые для выполнения работ ресурсы (включая неучтенные в норме, такие как долота) включены в смету.
• Применение коэффициентов: Проверяйте необходимость применения повышающих или понижающих коэффициентов, предусмотренных общими положениями к сборнику или технической частью раздела.
• Обоснование: Будьте готовы обосновать выбор нормы и примененные к ней коэффициенты, ссылаясь на проектную документацию и официальные разъяснения.

Тщательное следование этим рекомендациям позволит сметчикам составлять точные и обоснованные сметы, минимизируя риски возникновения разногласий и перерасхода средств на этапе строительства.