ГЭСН 04-01-051-06: Ударно-вращательное бурение в грунтах группы 9

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-051-06 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по ударно-вращательному бурению скважин. Эта норма включена в Сборник ГЭСН-2001 "Скважины" (часть 4) и предназначена для определения ресурсных затрат при выполнении буровых работ в особо сложных геологических условиях.

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 04-01-051-06 применяется для нормирования затрат на ударно-вращательное бурение скважин, глубина которых не превышает 20 метров. Главной особенностью данной нормы является ее применимость к грунтам 9-й группы по буримости. Это означает, что норма разработана для работы с очень твердыми, абразивными и трудноразрушаемыми породами, где традиционные методы бурения могут быть неэффективны или экономически нецелесообразны.

Ударно-вращательное бурение – это комбинированный метод, при котором на породоразрушающий инструмент одновременно воздействуют ударные и вращательные импульсы. Это позволяет эффективно разрушать крепкие и скальные грунты, а также прорезать валуны. Метод широко используется в инженерно-геологических изысканиях, при устройстве свай, шпуров, а также для создания различных технологических скважин в сложных условиях.

Основные характеристики

• Код нормы: 04-01-051-06
• Наименование: Ударно-вращательное бурение скважин глубиной бурения до 20 м в грунтах группы: 9
• Единица измерения: 100 метров бурения скважины
• Тип работ: ГЭСН (Государственные элементные сметные нормы)
• Категория: 04-01-051 (Бурение скважин)
• Обоснование: НР: Пр/812-004.0, СП: Пр/774-004.0

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-01-051-06 учитывает полный комплекс операций, необходимых для выполнения ударно-вращательного бурения скважин в указанных условиях. Состав работ включает следующие технологические операции:

1. Подключение пневмоударника с промывкой и смазкой его. Пневмоударник – это забойный механизм, который создает ударные импульсы, разрушающие породу. Его подключение включает монтаж к буровому снаряду, а также обеспечение подачи сжатого воздуха (или промывочной жидкости) для его работы, промывки и смазки, что критически важно для поддержания его работоспособности и продления срока службы.
2. Установка кондуктора. Кондуктор – это короткая обсадная труба, устанавливаемая в верхней части скважины для предотвращения обрушения устья, защиты от размыва и направления бурового инструмента. Эта операция обеспечивает стабильность начального участка скважины.
3. Бурение с наращиванием бурового снаряда. Основной процесс бурения, при котором буровой снаряд (колонна буровых штанг с пневмоударником и коронкой) углубляется в породу. По мере увеличения глубины скважины происходит наращивание бурового снаряда путем добавления новых секций буровых штанг.
4. Спуск и подъем бурового снаряда с его сборкой и разборкой. Эти операции выполняются при смене породоразрушающего инструмента (коронок), извлечении керна, устранении неполадок или по завершении бурения. Сборка и разборка снаряда включают соединение и разъединение буровых штанг и других элементов.
5. Смена коронок. Коронки (буровые долота) – это породоразрушающий инструмент, который непосредственно контактирует с породой. В твердых грунтах группы 9 коронки подвергаются интенсивному износу, поэтому их регулярная смена является неотъемлемой частью процесса.
6. Продувка скважин сжатым воздухом. Сжатый воздух подается в скважину для удаления разрушенной породы (шлама) на поверхность, охлаждения бурового инструмента и очистки забоя. Это обеспечивает эффективное бурение и предотвращает заклинивание инструмента.
7. Закрывание скважин пробкой. Финальная операция, которая может включать установку временной или постоянной пробки в устье скважины для ее защиты от загрязнения, обрушения или для последующих работ.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 04-01-051-06 учитывает расход основных материалов, необходимых для выполнения работ. Важно отметить, что некоторые позиции, указанные во входных данных с "0 ч" или "1.02 ч", являются не трудозатратами, а нормативами расхода соответствующих материалов или износа инструмента на 100 метров бурения. Это распространенная практика в ГЭСН для учета косвенных затрат на расходные элементы.

• Смазка солидол жировой Ж: 1 кг на 100 м бурения. Используется для смазки движущихся частей бурового оборудования и пневмоударника, снижая трение и износ.
• Вода: 0.03 м³ на 100 м бурения. Применяется для промывки скважин, охлаждения инструмента, подавления пыли, а также для приготовления цементного раствора при необходимости.
• Портландцемент тампонажный бездобавочный: 0.01 т на 100 м бурения. Используется для тампонирования (закрепления) скважин, установки кондукторов или ликвидации нежелательных водопроявлений.
• Коронки: Норма учитывает износ и расход коронок, которые являются основным породоразрушающим инструментом. Их количество или износ на 100 м бурения косвенно включены в норму.
• Пневмоударники погружные: Аналогично коронкам, норма учитывает износ и расход погружных пневмоударников, которые являются ключевым элементом ударно-вращательного бурения.
• Штанги буровые: Учитывается износ буровых штанг, используемых для передачи вращения и удара от станка к пневмоударнику и коронке.
• Трубы бесшовные обсадные с треугольной резьбой: 1.02 единицы на 100 м бурения. Эти трубы используются для крепления стенок скважины, предотвращая их обрушение, особенно в неустойчивых или обводненных грунтах. Количество указывается в единицах, соответствующих 100 м бурения.

Машины и оборудование

Для выполнения работ по данной норме предусмотрено использование специализированной буровой техники:

• Станки буровые вращательного бурения самоходные, глубина бурения до 50 м, диаметр скважины 105 мм: 72.1 машино-часов на 100 м бурения. Это основное оборудование, обеспечивающее вращение бурового снаряда и подачу его в забой. Самоходность обеспечивает мобильность на строительной площадке.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление до 1 МПа (10 атм), производительность до 10 м³/мин: 72.1 машино-часов на 100 м бурения. Компрессор необходим для подачи сжатого воздуха к пневмоударнику и для продувки скважины, что является критически важным для технологии ударно-вращательного бурения.

Трудозатраты и время выполнения

Норма ГЭСН 04-01-051-06 предусматривает следующие трудозатраты:

• Средний разряд работы 4.0: 72.3 человеко-часа на 100 м бурения. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих-бурильщиков, способных управлять сложным буровым оборудованием и выполнять работы в сложных геологических условиях. Высокий разряд обусловлен сложностью технологии, необходимостью постоянного контроля за процессом бурения, обслуживания оборудования и оперативной смены инструмента.

Грунты группы 9

Грунты группы 9 по буримости относятся к категории особо твердых и абразивных пород, бурение которых требует значительных усилий и применения специализированных технологий, таких как ударно-вращательное бурение. К этой группе могут относиться следующие типы грунтов и горных пород:

• Валунно-галечные отложения изверженных и метаморфизованных пород: Отложения, содержащие крупные обломки очень твердых пород.
• Песчаники кварцевые сливные: Очень плотные песчаники с высоким содержанием кварца, обладающие высокой абразивностью.
• Джеспилиты, затронутые выветриванием: Железистые кварциты, которые, несмотря на выветривание, остаются очень твердыми.
• Фосфатно-кремнистые породы: Породы с высоким содержанием фосфатов и кремния, отличающиеся высокой твердостью.
• Кварциты неравномерно-зернистые: Метаморфические породы, состоящие преимущественно из кварца, очень твердые и абразивные.
• Кварцевые альбитофиры и кератофиры: Изверженные породы с высоким содержанием кварца.
• Мелкозернистые граниты, гранито-гнейсы и гранодиориты: Плотные изверженные и метаморфические породы, характеризующиеся высокой прочностью.
• Конгломераты изверженных пород на известковом цементе: Сцементированные обломки изверженных пород.
• Окварцованные доломиты и известняки: Карбонатные породы, упрочненные процессами окремнения.
• Плотные пластовые фосфориты, окремненные сланцы, гнейсы: Другие виды очень твердых осадочных и метаморфических пород.
• Бурые железняки пористые, гидрогематитовые руды плотные, гематитовые и магнетитовые кварциты, плотный колчедан: Рудные породы высокой твердости.
• Скарны крупнозернистые гранатовые, окварцованные амфиболиты и колчеданы, кварцево-турмалиновые породы: Метасоматические породы, отличающиеся исключительной твердостью.

Бурение в таких грунтах требует применения ударно-вращательного метода, который сочетает механическое разрушение породы ударами и истирание вращающимся инструментом. Это позволяет достигать необходимой скорости проходки и эффективности даже в самых сложных условиях.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 04-01-051-06 в сметной документации требует понимания алгоритма расчета и учета всех особенностей нормы.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета сметной стоимости работ по ударно-вращательному бурению скважин с использованием ГЭСН 04-01-051-06 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Измерьте общую длину скважин, подлежащих бурению в грунтах группы 9, в метрах. Например, если требуется пробурить 5 скважин по 15 метров каждая, общий объем составит 75 метров.
2. Перевод объема в единицы измерения нормы: Поскольку единица измерения нормы – 100 м, разделите общий объем на 100. Для 75 метров это будет 75 / 100 = 0.75 единиц нормы.
3. Расчет ресурсных затрат: Умножьте количество единиц нормы на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 04-01-051-06:

• Трудозатраты рабочих: 0.75 * 72.3 чел.-ч = 54.225 чел.-ч.
• Машино-часы буровых станков: 0.75 * 72.1 маш.-ч = 54.075 маш.-ч.
• Машино-часы компрессоров: 0.75 * 72.1 маш.-ч = 54.075 маш.-ч.
• Смазка солидол жировой Ж: 0.75 * 1 кг = 0.75 кг.
• Вода: 0.75 * 0.03 м³ = 0.0225 м³.
• Портландцемент тампонажный бездобавочный: 0.75 * 0.01 т = 0.0075 т.
• Трубы бесшовные обсадные: 0.75 * 1.02 = 0.765 единиц.

4. Применение текущих индексов пересчета: Полученные ресурсные показатели затем умножаются на соответствующие текущие индексы пересчета (индексы к элементам прямых затрат: оплата труда, эксплуатация машин, материалы) для приведения стоимости к текущему уровню цен. Эти индексы публикуются Минстроем России или региональными центрами ценообразования в строительстве.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (оплата труда, эксплуатация машин, материалы) применяются нормативы накладных расходов и сметной прибыли в соответствии с действующими методическими указаниями.

Примеры использования

Пример 1: Бурение одной скважины

Предположим, необходимо пробурить одну скважину глубиной 18 метров в граните (грунт группы 9). Объем работ составит 18 м. Единиц нормы: 18 / 100 = 0.18.

• Трудозатраты рабочих: 0.18 * 72.3 = 13.014 чел.-ч.
• Машино-часы буровых станков: 0.18 * 72.1 = 12.978 маш.-ч.
• Машино-часы компрессоров: 0.18 * 72.1 = 12.978 маш.-ч.
• Расход материалов рассчитывается аналогично.

Пример 2: Бурение нескольких скважин

Требуется пробурить 10 скважин по 10 метров каждая в окремненном известняке (грунт группы 9). Общий объем работ: 10 * 10 = 100 метров. Единиц нормы: 100 / 100 = 1.0.

В этом случае все ресурсные показатели из нормы (72.3 чел.-ч, 72.1 маш.-ч и т.д.) применяются без изменения, так как объем работ равен единице измерения нормы.

Особенности и ограничения

• Глубина бурения: Норма строго ограничена глубиной до 20 метров. Для скважин большей глубины следует применять другие нормы, например, из того же Сборника ГЭСН-04, но с иными параметрами глубины.
• Группа грунтов: Применение нормы возможно только для грунтов группы 9. Ошибочное определение группы грунта приведет к некорректному расчету стоимости.
• Учет износа инструмента: Норма учитывает износ и расход бурового инструмента (коронок, пневмоударников, штанг) как часть комплексных затрат. Отдельно их стоимость, как правило, не выделяется, но сметчику важно понимать, что эти элементы являются значительной частью прямых затрат при бурении в твердых породах.
• Перемещение оборудования: Нормами сборника ГЭСН-04 учтено перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в рабочей зоне в радиусе до 10 м.
• Неучтенные работы: Данная норма не учитывает затраты на геофизические работы в скважинах, отбор проб воды, проведение химических и бактериологических анализов, а также эксплуатационный монтаж артезианских насосов. Эти работы должны определяться дополнительным расчетом по соответствующим нормам.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта. Это наиболее частая и критическая ошибка. Использование нормы для грунтов другой группы (например, более мягких) приведет к необоснованному завышению сметной стоимости, а для более твердых – к занижению и нехватке средств. Решение: Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий и официальную классификацию грунтов по буримости.
2. Игнорирование предельной глубины. Применение нормы 04-01-051-06 для скважин глубже 20 метров является нарушением. Решение: Внимательно проверяйте проектную глубину скважин и выбирайте соответствующую норму из таблицы 04-01-051, которая охватывает нужный диапазон глубин или другие таблицы сборника 04.
3. Неучет текущих индексов пересчета. Расчет по базовым ценам без применения индексов приведет к неактуальной стоимости. Решение: Всегда используйте актуальные индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.
4. Недооценка расхода расходных материалов. Хотя норма учитывает износ инструмента, в некоторых случаях (например, при аномально абразивных грунтах) фактический расход коронок или пневмоударников может быть выше. Решение: При наличии обоснованных данных о повышенном износе, можно рассмотреть возможность применения поправочных коэффициентов или дополнительного учета, но это требует серьезного обоснования и согласования с заказчиком.
5. Забывание о сопутствующих работах. Неучтенные работы, такие как геофизика или анализ воды, могут значительно увеличить общую стоимость проекта. Решение: Включайте в смету все необходимые сопутствующие работы, используя соответствующие ГЭСН из других сборников или по отдельному расчету.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию, особенно разделы, касающиеся геологических условий и технологии бурения. Это поможет точно определить группу грунта и выбрать правильную норму.
• Консультации с буровиками: При возникновении сомнений относительно группы грунта или особенностей технологии, проконсультируйтесь с опытными специалистами-буровиками. Их практический опыт может быть бесценен.
• Использование программного обеспечения: Применение специализированных сметных программ значительно упрощает расчеты, автоматизирует применение индексов и помогает избежать ошибок.
• Ведение базы данных: Создайте собственную базу данных по фактическим затратам на аналогичные работы. Это поможет в будущем более точно прогнозировать стоимость и обосновывать сметы.
• Документирование: Всегда сохраняйте обосновывающие документы (акты геологических изысканий, технические задания, письма-разъяснения), подтверждающие правильность выбора и применения нормы.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 04-01-051-06 является частью серии норм, которые отличаются только группой грунта, в которой производится бурение. Все они описывают ударно-вращательное бурение скважин глубиной до 20 м. К ним относятся:

• ГЭСН 04-01-051-01: для грунтов группы 4.
• ГЭСН 04-01-051-02: для грунтов группы 5.
• ГЭСН 04-01-051-03: для грунтов группы 6.
• ГЭСН 04-01-051-04: для грунтов группы 7.
• ГЭСН 04-01-051-05: для грунтов группы 8.
• ГЭСН 04-01-051-07: для грунтов группы 10.
• ГЭСН 04-01-051-08: для грунтов группы 11.

Выбор конкретной нормы из этой серии зависит исключительно от категории грунта, определенной по результатам инженерно-геологических изысканий.

Контрольные моменты

При проверке и контроле сметной документации, составленной с применением ГЭСН 04-01-051-06, следует обратить внимание на следующие аспекты:

• Соответствие группы грунта: Убедитесь, что группа грунта, указанная в смете, соответствует данным инженерно-геологических изысканий и проектной документации.
• Соблюдение глубины бурения: Проверьте, что проектная глубина скважин не превышает 20 метров. Если глубина больше, должна быть применена другая норма.
• Актуальность индексов: Удостоверьтесь, что для пересчета в текущие цены применены актуальные индексы, действующие на момент составления сметы.
• Полнота состава работ: Проверьте, что все необходимые операции, входящие в состав работ по норме, учтены в технологическом процессе и не дублируются другими расценками.
• Учет сопутствующих работ: Убедитесь, что все дополнительные работы (геофизика, анализы воды, крепление скважин и т.д.), не учтенные данной нормой, либо отсутствуют в проекте, либо учтены отдельными расценками.
• Квалификация персонала: Учитывая высокий средний разряд работы (4.0), убедитесь, что в проекте или на объекте предусмотрен персонал соответствующей квалификации.

Соблюдение этих рекомендаций поможет сметчикам избежать ошибок, обеспечить точность расчетов и обоснованность сметной стоимости работ по ударно-вращательному бурению скважин в сложных геологических условиях.