Крепление скважин: ГЭСН 04-02-003-12 для ударно-канатного бурения

Введение: ГЭСН 04-02-003-12 – Ключ к точному расчету крепления скважин

В современном строительстве, особенно при возведении объектов на сложных геологических участках, бурение и крепление скважин являются одними из наиболее ответственных и ресурсоемких видов работ. Для точного определения затрат и формирования сметной документации применяются Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН). Одной из таких норм, требующей детального понимания, является ГЭСН 04-02-003-12.

Данная норма регламентирует процесс крепления скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением на значительных глубинах. Ее применение строго ограничено диапазоном свыше 50 до 200 метров и специфическими геологическими условиями – группой грунтов по устойчивости 2. Единицей измерения для данной нормы является 10 метров закрепленной скважины.

Ударно-канатное бурение – это метод, основанный на многократных ударах остроконечного стального долота, подвешенного на проволочном канате, о забой скважины. Этот процесс приводит к дроблению породы, после чего разрушенные частицы (шлам) извлекаются на поверхность с помощью желонки или забивного стакана. Такой способ бурения часто применяется в сложных геологических разрезах с неустойчивыми стенками скважин, а также при бурении скважин большого начального диаметра. Крепление стенок скважины обсадными трубами является неотъемлемой частью этого процесса, обеспечивая устойчивость ствола и предотвращая обрушение грунта.

Для сметчиков ГЭСН 04-02-003-12 является фундаментальным инструментом для определения прямых затрат на выполнение работ по креплению скважин. Правильное применение этой нормы позволяет избежать ошибок в расчетах, обеспечить прозрачность и обоснованность сметной стоимости, а также эффективно планировать необходимые ресурсы. В данной статье мы подробно разберем все аспекты ГЭСН 04-02-003-12, от состава работ до практических рекомендаций и типичных ошибок, чтобы помочь специалистам максимально эффективно использовать ее в своей работе.

Техническая информация: Детальный анализ нормы ГЭСН 04-02-003-12

Понимание технического содержания нормы ГЭСН 04-02-003-12 критически важно для ее корректного применения. Эта норма охватывает комплекс операций, направленных на обеспечение устойчивости пробуренной скважины в сложных условиях.

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-02-003-12 включает в себя следующие основные операции, которые являются неотъемлемой частью процесса крепления скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением:

1. Проработка скважины под обсадную колонну. Этот этап включает в себя работы по подготовке ствола скважины к спуску обсадных труб. Это может быть расширение или зачистка стенок для обеспечения беспрепятственного прохождения колонны.
2. Подбор труб. Выбор обсадных труб соответствующего диаметра, толщины стенок и материала, исходя из проектных требований и геологических условий. Важно обеспечить совместимость труб для последующей сварки.
3. Проверка резьбы: калибровка и навинчивание труб, подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. Данный пункт подчеркивает использование труб со сварным соединением. Это означает, что трубы не просто навинчиваются, но и свариваются между собой для создания прочного и герметичного соединения. Калибровка резьбы (если трубы имеют резьбовые элементы для начального соединения или вспомогательных целей) и последующая подварка стыков обеспечивают надежность колонны. Приварка направляющих необходима для центрирования колонны в скважине и предотвращения ее заклинивания.
4. Постановка и снятие хомутов. Хомуты используются для удержания обсадной колонны в процессе ее спуска или подъема, а также для фиксации отдельных секций труб во время сварочных работ.
5. Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. Аккуратный спуск обсадной колонны в пробуренную, но еще не закрепленную часть скважины. Этот процесс требует точности и контроля, особенно в неустойчивых грунтах.
6. Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включает в себя все работы, связанные с перемещением оборудования, материалов и вспомогательных средств в пределах рабочей зоны буровой установки. Согласно общим положениям сборника ГЭСН-04, учтено перемещение в радиусе до 10 метров.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по креплению скважины, согласно ГЭСН 04-02-003-12, предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Трудозатраты рабочих: Средний разряд работы составляет 3.8, а норма трудозатрат – 12.9 человеко-часов на каждые 10 метров закрепленной скважины. [Входные данные]
• Машины и механизмы:
• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 5.17 машино-часов.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.34 машино-часов.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.51 машино-часов.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.87 машино-часов.
• Материалы:
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 0.9 кг.
• Поковки из квадратных заготовок, масса 1,5-4,5 кг: 0 т. (Данный расход указан как "0 т", что может означать либо незначительное количество, либо учет по проекту, в зависимости от конкретных требований).

Важно отметить, что обсадные трубы, колонные башмаки и пружинные центраторы в данной норме учтены как неучтенные ресурсы (обозначаются "П" – по проекту или "0 ч" в трудозатратах, что указывает на отсутствие прямого расхода в норме). Это означает, что их количество и стоимость должны быть определены и добавлены в смету отдельно, исходя из проектной документации и фактических потребностей объекта.

Требования к квалификации и особенности грунтов

Средний разряд рабочих, указанный в норме (3.8), свидетельствует о необходимости привлечения квалифицированного персонала для выполнения данных работ. Это обусловлено сложностью операций по сварке труб, точной посадке колонны и работе с буровым оборудованием.

Особое внимание следует уделить группе грунтов по устойчивости 2. Согласно классификации, к этой группе относятся неустойчивые грунты без жестких структурных связей. Это могут быть:

• Песчано-глинистые грунты, насыщенные водой, такие как плывучие пески и плывуны.
• Разжиженные грунты.
• Разбухающие грунты и породы: глины, мел, гипс и т.п.
• Грунты и породы, представляющие собой скопление отдельных зерен и обломков без сцепления между собой: рыхлые грунты и породы, галька, щебень, гравий, пески.
• Валунные отложения.
• Разбитые трещинами грунты и породы 1-й группы.
• Торф и растительный слой с корнями с небольшой примесью мелкой (до 3 см) гальки или щебня.
• Плотные пески, плотный суглинок, лесс, рыхлый мергель, лед, глины средней плотности, мел, диатомит, каменная соль (галит), охристая железная руда.

Работа в таких грунтах требует особого подхода к креплению скважин, поскольку они склонны к обрушению и деформации, что подтверждает необходимость применения обсадных труб со сварным соединением для обеспечения максимальной надежности.

Практическое применение: Алгоритм расчета и нюансы

Правильное применение ГЭСН 04-02-003-12 в сметной практике требует четкого понимания алгоритма расчета и учета всех сопутствующих факторов. Эта норма, как и другие ГЭСН, является ресурсной, то есть определяет потребность в ресурсах, а не их стоимость в денежном выражении.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета затрат по норме ГЭСН 04-02-003-12 сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общей длины скважины, требующей крепления, в метрах. Поскольку единица измерения нормы – 10 метров, полученная длина делится на 10. Например, если требуется закрепить 150 метров скважины, объем работ составит 150 / 10 = 15 единиц измерения нормы.
2. Применение нормы: Полученный объем работ умножается на ресурсные показатели, указанные в норме (трудозатраты рабочих, машино-часы, расход материалов). Например, для 15 единиц измерения нормы трудозатраты составят 15 * 12.9 чел.-ч = 193.5 чел.-ч.
3. Учет неучтенных материалов: Это один из наиболее важных аспектов. Обсадные трубы, колонные башмаки и пружинные центраторы не учтены в данной норме и должны быть добавлены в смету отдельными позициями. Их количество и тип определяются проектной документацией. Стоимость этих материалов затем добавляется к прямым затратам.
4. Применение индексов пересчета: Поскольку ГЭСН являются элементными нормами, разработанными в базисных ценах (например, 2000 или 2001 года), для получения текущей сметной стоимости необходимо применить соответствующие индексы пересчета. Эти индексы утверждаются уполномоченными органами и позволяют перевести базисные ресурсные показатели в текущие цены.
5. Учет дополнительных затрат: В зависимости от специфики проекта, могут потребоваться дополнительные затраты, не учтенные в данной норме. Например, если предусмотрено извлечение обсадных труб, необходимо учесть затраты на сварку или резку труб, которые нормируются отдельно (например, по ГЭСН 04-02-006 и ГЭСН 04-02-007).

Примеры использования

Пример 1: Расчет для 100 метров скважины

Предположим, необходимо закрепить 100 метров скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением в грунтах 2-й группы устойчивости.

• Объем работ: 100 м / 10 м = 10 единиц измерения нормы.
• Трудозатраты рабочих: 10 * 12.9 чел.-ч = 129 чел.-ч.
• Машино-часы буровой установки: 10 * 5.17 маш.-ч = 51.7 маш.-ч.
• Машино-часы крана: 10 * 0.34 маш.-ч = 3.4 маш.-ч.
• Машино-часы автомобиля: 10 * 0.51 маш.-ч = 5.1 маш.-ч.
• Машино-часы сварочного агрегата: 10 * 0.87 маш.-ч = 8.7 маш.-ч.
• Расход сварочных электродов: 10 * 0.9 кг = 9 кг.

Дополнительно в смету будут включены стоимость обсадных труб, колонных башмаков и пружинных центраторов в количестве, определенном проектом.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 04-02-003-12 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать:

• Диапазон глубин: Норма строго применима для глубин скважин свыше 50 до 200 метров. Для других диапазонов глубин существуют отдельные нормы (см. раздел "Связанные нормы").
• Группа грунтов: Применение нормы ограничено грунтами 2-й группы по устойчивости. Ошибочное определение группы грунтов может привести к некорректным расчетам.
• Перемещение оборудования: В норме учтено перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в рабочей зоне в радиусе до 10 метров. Перемещение на большие расстояния или организация временных дорог может потребовать дополнительных расчетов.
• Неучтенные затраты: Затраты на геофизические работы в скважинах, а также расход глины, цемента, воды, химических реагентов и гравия/песка для засыпки фильтра не учтены в данной норме и должны приниматься по проекту.
• Износ обсадных труб: При ударно-канатном бурении износ извлекаемых стальных обсадных труб для глубин свыше 100 до 200 метров составляет 15% от глубины крепления скважины. Этот фактор может быть важен при планировании материальных ресурсов.
• Подача воды: Нормы сборника ГЭСН-04 учитывают подачу воды от постоянного источника водоснабжения и наличие резервного запаса воды.

Полезная информация: Советы и типичные ошибки

Для эффективной работы с ГЭСН 04-02-003-12 сметчикам важно не только знать ее содержание, но и учитывать практические аспекты, избегать распространенных ошибок и быть в курсе связанных нормативов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неучет неучтенных материалов: Самая распространенная ошибка – это игнорирование того факта, что обсадные трубы, колонные башмаки и пружинные центраторы не включены в состав нормы и должны быть добавлены в смету отдельными позициями. Как избежать: Всегда внимательно читайте техническую часть сборника ГЭСН-04 и примечания к конкретной норме. Включайте эти материалы в смету на основании проектной документации, указывая их фактический расход и стоимость.
2. Неправильное определение группы грунтов: Ошибочное отнесение грунтов к 1-й или 3-й группе вместо 2-й приведет к применению неверной нормы. Как избежать: Тщательно изучайте инженерно-геологические изыскания объекта. При возникновении сомнений консультируйтесь с геологами или используйте справочные материалы по классификации грунтов по устойчивости.
3. Применение нормы для несоответствующих глубин или способов бурения: ГЭСН 04-02-003-12 строго предназначена для ударно-канатного бурения и глубин свыше 50 до 200 метров. Использование ее для роторного, шнекового бурения или других диапазонов глубин является грубой ошибкой. Как избежать: Всегда проверяйте соответствие метода бурения и глубины скважины условиям применения нормы. Используйте соответствующие нормы для других видов работ (см. "Связанные нормы").
4. Игнорирование дополнительных затрат: Неучет затрат на геофизические работы, расход воды, цемента, глины, химреагентов и гравия/песка для фильтра, которые принимаются по проекту, может привести к занижению сметной стоимости. Как избежать: Включайте эти позиции в смету на основании проектных данных и соответствующих норм или обоснований.

Практические советы

• Комплексный подход к изучению документации: Всегда анализируйте ГЭСН 04-02-003-12 в контексте всего сборника ГЭСН-04 "Скважины", включая его общие положения и техническую часть. Это поможет понять общие правила применения, коэффициенты и неучтенные ресурсы.
• Взаимодействие с проектировщиками: Тесное сотрудничество с проектной организацией позволит получить точные данные по типам и диаметрам обсадных труб, колонных башмаков, центраторов, а также по расходу других неучтенных материалов, таких как глина, цемент, вода и химреагенты.
• Учет износа труб: При планировании работ по извлечению обсадных труб, помните об износе, который для ударно-канатного бурения на глубинах свыше 100 до 200 метров составляет 15%.
• Использование актуальных редакций: Всегда используйте самые актуальные редакции ГЭСН и соответствующие им индексы пересчета, чтобы избежать ошибок, связанных с устаревшими данными.

Связанные нормы

Для полного понимания контекста и выбора правильной нормы в различных ситуациях, сметчику полезно знать о связанных нормах:

• ГЭСН 04-02-003-09: Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 50 м, группа грунтов по устойчивости 1. Применяется для меньших глубин и более устойчивых грунтов.
• ГЭСН 04-02-003-11: Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 50 м, группа грунтов по устойчивости 2. Аналогична рассматриваемой норме, но для меньших глубин в аналогичных грунтах.
• ГЭСН 04-02-003-13: Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 300 м, группа грунтов по устойчивости 1. Для больших глубин и более устойчивых грунтов.
• ГЭСН 04-02-003-14: Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 300 м, группа грунтов по устойчивости 2. Для больших глубин в аналогичных грунтах.
• ГЭСН 04-02-002-06: Крепление скважины при роторном бурении трубами со сварным соединением, глубина скважины: до 200 м, группа грунтов по устойчивости 2. Альтернативный способ бурения (роторное) в аналогичных условиях по глубине и группе грунтов.
• ГЭСН 04-02-010-01: Крепление скважины глубиной до 50 м при шнековом бурении трубами: с муфтовым соединением, группа грунтов по устойчивости 1. Пример нормы для другого способа бурения (шнековое).
• ГЭСН 04-02-006: Сварка труб при извлечении. Используется для учета дополнительных затрат при демонтаже обсадных колонн.

Контрольные моменты

При работе с ГЭСН 04-02-003-12 всегда проверяйте:

• Соответствие способа бурения: Ударно-канатное бурение.
• Тип соединения труб: Сварное соединение.
• Диапазон глубины скважины: Строго от 50 до 200 метров.
• Группу грунтов по устойчивости: Строго 2-я группа.
• Наличие и объем неучтенных материалов: Обязательно учитывайте трубы, башмаки и центраторы по проекту.

Соблюдение этих рекомендаций позволит сметчикам максимально точно и обоснованно применять норму ГЭСН 04-02-003-12, обеспечивая корректное формирование сметной документации и эффективное планирование строительных работ.