ГЭСН 04-02-008-06: Крепление скважин в неустойчивых грунтах

Введение

ГЭСН 04-02-008-06 является одной из важнейших государственных элементных сметных норм, регламентирующих затраты на выполнение работ по креплению скважин. Эта норма включена в Сборник ГЭСН-2001-04 "Скважины" и предназначена для определения потребности в ресурсах при строительстве скважин методом колонкового бурения. Ее корректное применение позволяет сметчикам точно рассчитывать прямые затраты на данном этапе строительных работ.

Назначение и область применения нормы:

Норма ГЭСН 04-02-008-06 применяется для крепления скважин, которые бурятся колонковым способом. Колонковое бурение – это метод вращательного бурения, при котором порода разрушается по кольцевому периметру, а в центральной части формируется керн – образец ненарушенного грунта. Этот керн извлекается на поверхность для геологических исследований, что делает колонковое бурение незаменимым при инженерно-геологических изысканиях, разведке полезных ископаемых и гидрогеологических исследованиях.

Основное назначение данной нормы – учет затрат на работы по укреплению стенок скважины с помощью обсадных труб, соединенных муфтовым способом. Это критически важно для предотвращения обрушения стенок ствола скважины, изоляции различных водоносных горизонтов и обеспечения общей стабильности горно-технического сооружения. Без надежного крепления скважина может стать непригодной для эксплуатации, а также представлять угрозу для окружающей среды и безопасности работ.

Основные характеристики нормы:

• Тип бурения: Колонковое бурение.
• Тип соединения труб: Муфтовое соединение. Использование муфтовых соединений обеспечивает надежность и герметичность обсадной колонны, что особенно важно в сложных геологических условиях.
• Глубина скважины: Норма распространяется на скважины глубиной до 200 метров. Это указывает на ее применимость для широкого спектра задач, от инженерных изысканий до бурения водозаборных скважин средней глубины.
• Группа грунтов по устойчивости: 2-я группа грунтов по устойчивости. Грунты 2-й группы считаются неустойчивыми, что означает отсутствие жестких структурных связей между частицами. К ним относятся водонасыщенные песчано-глинистые грунты (например, плывуны), разжиженные грунты, разбухающие глины, мел, гипс, а также рыхлые обломочные грунты (галька, щебень, гравий, пески) и трещиноватые породы 1-й группы. Работа в таких условиях требует особо тщательного подхода к креплению скважины, так как существует высокий риск обрушения стенок и осложнений в процессе бурения.

Единицей измерения для данной нормы является 10 метров закрепленной скважины, что позволяет масштабировать расчеты в зависимости от проектной глубины.

Техническая информация

Норма ГЭСН 04-02-008-06 детально описывает состав работ, необходимые ресурсы и трудозатраты, обеспечивая основу для точного сметного расчета.

Состав работ по норме

Данная норма включает в себя полный комплекс операций, необходимых для качественного крепления скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением. Состав работ выглядит следующим образом:

1. Проработка скважины под обсадную колонну. Этот этап включает в себя расширение и выравнивание ствола скважины до необходимого диаметра, удаление осыпавшихся пород и подготовку стенок для беспрепятственного спуска обсадных труб. Качественная проработка предотвращает заклинивание колонны и обеспечивает равномерное распределение цементного раствора (если предусмотрено последующее цементирование).
2. Подбор труб. Выбор обсадных труб осуществляется в соответствии с проектной документацией, учитывая диаметр скважины, глубину, тип грунтов и ожидаемые нагрузки. Важно обеспечить соответствие труб стандартам ГОСТ, особенно в части прочности и качества резьбы.
3. Проверка резьбы: калибровка и навинчивание труб, подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. Этот пункт подчеркивает важность контроля качества соединений. Калибровка резьбы гарантирует плотное и герметичное соединение муфт. Навинчивание труб – это процесс последовательного соединения секций обсадной колонны. Подварка стыков и приварка направляющих (центраторов) необходимы для дополнительной прочности соединения и обеспечения центрального положения колонны в скважине, что способствует равномерному цементированию.
4. Постановка и снятие хомутов. Хомуты используются для удержания обсадной колонны на устье скважины в процессе ее спуска и для предотвращения ее самопроизвольного падения. Их постановка и снятие – стандартные операции при монтаже колонны.
5. Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. Это ответственный этап, при котором собранная обсадная колонна плавно опускается в пробуренную, но еще не закрепленную часть скважины до проектной отметки. Требуется высокая точность и контроль, чтобы избежать повреждений колонны или ствола скважины, 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 площадки. Это обеспечивает бесперебойность и эффективность процесса крепления.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по креплению скважины согласно ГЭСН 04-02-008-06 предусмотрены следующие материальные и технические ресурсы на каждые 10 метров закрепленной скважины:

• Трудозатраты рабочих: Средний разряд работы 4,0 – 7.88 чел.-ч. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих для выполнения сложных и ответственных операций по креплению.
• Машины и оборудование:
• Станки буровые вращательного бурения несамоходные, глубиной бурения до 500 м, диаметр скважин 151-42 мм: 1.9 маш.-ч. Эти станки являются основным оборудованием для колонкового бурения и обеспечивают необходимую мощность и точность для проходки и подготовки скважины.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.09 маш.-ч. Краны используются для подъема и спуска тяжелых элементов, таких как секции обсадных труб, а также для монтажа и демонтажа бурового оборудования.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.14 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов, инструментов и вспомогательного оборудования в пределах строительной площадки.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.33 маш.-ч. Необходимы для подварки стыков и приварки направляющих на обсадные трубы, обеспечивая прочность и надежность соединений.
• Материалы:
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 0.4 кг. Используются для сварочных работ, обеспечивая прочные соединения.
• Поковки из квадратных заготовок, масса 1,5-4,5 кг: 0 т. (Указано 0 т, что может означать их незначительный расход или использование в качестве вспомогательного элемента, не требующего отдельного учета по массе).

Важно отметить, что такие ключевые материалы, как башмаки колонные для обсадных труб, центраторы пружинные для обсадных труб и сами обсадные трубы, не учтены в данной норме и должны быть определены и учтены дополнительно в соответствии с проектной документацией.

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты рабочих по норме ГЭСН 04-02-008-06 составляют 7.88 чел.-ч на каждые 10 метров закрепленной скважины. Это включает в себя все операции, выполняемые рабочими, от проработки скважины до обслуживания внутрипостроечного транспорта. Время выполнения работ напрямую зависит от общей глубины скважины, подлежащей креплению, и эффективности организации рабочего процесса.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4,0, указанный в норме, свидетельствует о том, что для выполнения данных работ требуются рабочие высокой квалификации. Это обусловлено сложностью и ответственностью операций, связанных с креплением скважин, особенно в неустойчивых грунтах. Рабочие должны обладать знаниями в области буровых технологий, правил работы с обсадными трубами, навыками сварочных работ и умением работать с буровым и подъемным оборудованием.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 04-02-008-06 является залогом точного сметного расчета и успешного выполнения работ по креплению скважин. Сметчикам необходимо учитывать все нюансы, связанные с данной нормой.

Пошаговый алгоритм расчета

Для определения сметной стоимости работ по креплению скважины с использованием ГЭСН 04-02-008-06, сметчику следует выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Исходя из проектной документации, установите общую длину скважины (в метрах), которая требует крепления в соответствии с условиями нормы (колонковое бурение, муфтовое соединение, глубина до 200 м, грунты 2-й группы устойчивости).
2. Перевод объема в единицы измерения нормы: Разделите полученную общую длину скважины на 10 (единица измерения нормы – 10 м). Например, для скважины длиной 150 м объем работ составит 150 / 10 = 15 единиц.
3. Расчет прямых затрат: Умножьте количество единиц измерения на нормативные показатели затрат труда рабочих (7.88 чел.-ч/10 м), времени эксплуатации машин (1.9 маш.-ч/10 м для буровых станков, 0.09 маш.-ч/10 м для кранов и т.д.) и расхода материалов (0.4 кг/10 м для электродов), указанные в ГЭСН 04-02-008-06. Это даст вам базовые ресурсные показатели.
4. Учет неучтенных ресурсов: Отдельно рассчитайте и добавьте стоимость обсадных труб, колонных башмаков и пружинных центраторов. Их количество и тип должны быть указаны в проекте.
5. Применение индексов пересчета: Для перевода базовых сметных показателей в текущие цены используйте актуальные индексы пересчета, утверждаемые соответствующими органами. Это позволит получить реальную сметную стоимость работ.
6. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К полученной сумме прямых затрат примените нормативные коэффициенты накладных расходов и сметной прибыли, чтобы сформировать полную сметную стоимость.

Примеры использования

Норма ГЭСН 04-02-008-06 находит широкое применение в различных проектах:

• Инженерно-геологические изыскания: При бурении разведочных скважин для изучения геологического строения участка, отбора керна и определения свойств грунтов, особенно в условиях неустойчивых или обводненных пород.
• Гидрогеологические исследования: При создании наблюдательных или опытных скважин для изучения водоносных горизонтов, оценки запасов подземных вод и мониторинга их уровня и качества. Крепление обеспечивает изоляцию исследуемых горизонтов.
• Строительство водозаборных скважин: Для обеспечения стабильности ствола скважины и защиты водоносного горизонта от загрязнения из вышележащих слоев, особенно если скважина проходит через грунты 2-й группы устойчивости.
• Бурение скважин для специальных целей: Например, для установки датчиков, мониторингового оборудования или при выполнении работ по искусственному закреплению грунтов, где требуется точное и надежное крепление ствола.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 04-02-008-06 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать:

• Тип бурения и соединения: Норма строго привязана к колонковому бурению и использованию труб с муфтовым соединением. Если применяется другой метод бурения (например, роторное) или другой тип соединения (сварное), следует использовать соответствующие нормы (например, ГЭСН 04-02-001 для роторного бурения с муфтовым соединением или ГЭСН 04-02-009 для колонкового бурения со сварным соединением).
• Глубина скважины: Максимальная глубина, на которую распространяется действие нормы, составляет 200 метров. Для более глубоких скважин необходимо применять другие, более высокие по номеру нормы в той же таблице ГЭСН 04-02-008, если они предусмотрены, или другие сборники.
• Группа грунтов по устойчивости 2: Работа в грунтах 2-й группы устойчивости является наиболее сложной и ответственной. Эти грунты склонны к обрушениям, разжижению и пучению, что требует повышенного внимания к качеству проработки скважины и оперативности спуска обсадной колонны. В таких условиях могут потребоваться дополнительные меры по стабилизации ствола, не учтенные напрямую данной нормой, например, применение специальных буровых растворов или временных крепей.
• Неучтенные материалы: Как уже упоминалось, обсадные трубы, колонные башмаки и центраторы не входят в состав нормы. Их стоимость может быть значительной, и их неучет приведет к существенному занижению сметной стоимости.

Полезная информация

Для эффективной работы с ГЭСН 04-02-008-06 сметчикам полезно знать о типичных ошибках, практических советах и связанных нормах.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунтов: Одной из наиболее распространенных ошибок является неверное отнесение грунтов к той или иной группе устойчивости. Это может привести к применению некорректной нормы и, как следствие, к занижению или завышению сметной стоимости. Как избежать: Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий и заключения специалистов. При возникновении сомнений используйте классификацию грунтов по буримости и устойчивости, приведенную в приложениях к Сборнику ГЭСН-04.
2. Неучет дополнительных материалов: Норма 04-02-008-06 не включает в себя стоимость самих обсадных труб, колонных башмаков и пружинных центраторов. Как избежать: Внимательно изучайте состав ресурсов, учтенных нормой, и всегда предусматривайте отдельный расчет и включение в смету стоимости этих критически важных материалов на основе проектных данных.
3. Игнорирование требований к качеству соединений: Хотя норма указывает на "подварку стыков" и "проверку резьбы", иногда этому аспекту уделяется недостаточно внимания. Некачественные муфтовые соединения могут привести к потере герметичности колонны, ее деформации или даже обрыву. Как избежать: Настаивайте на строгом контроле качества выполнения сварочных работ и проверке резьбовых соединений на объекте. Используйте только сертифицированные трубы и сварочные материалы.
4. Неправильная интерпретация состава работ: Иногда сметчики могут упустить из виду какие-либо операции, входящие в состав нормы, или, наоборот, включить работы, которые должны нормироваться отдельно. Как избежать: Тщательно изучайте "Состав работ" для каждой нормы и сверяйтесь с технологическими картами выполнения буровых работ.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Прежде чем приступать к расчету, убедитесь, что у вас есть полная и актуальная проектная документация, включая геологические разрезы, данные о грунтах, конструкции скважины, диаметрах и типах обсадных труб.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что используемые обсадные трубы и сварочные материалы соответствуют требованиям ГОСТ и имеют необходимые сертификаты. Качество материалов напрямую влияет на надежность крепления скважины.
• Особенности работы в грунтах 2-й группы: При работе в неустойчивых грунтах будьте готовы к возможным осложнениям. Это может потребовать более оперативного спуска колонны, использования специальных буровых растворов для стабилизации стенок скважины или применения дополнительных технических средств для центрирования колонны.
• Взаимодействие с буровиками: Тесное сотрудничество со специалистами, непосредственно выполняющими буровые работы, поможет лучше понять технологические нюансы и избежать ошибок в сметных расчетах. Обсуждайте с ними особенности участка и возможные сложности.
• Актуализация нормативов: Всегда используйте актуальные редакции ГЭСН, так как нормативы могут периодически обновляться.

Связанные нормы

Для полного понимания контекста и выбора наиболее подходящей нормы, сметчику полезно знать о связанных нормах из Сборника ГЭСН-04 "Скважины":

• ГЭСН 04-02-001 "Крепление скважины при роторном бурении трубами с муфтовым соединением": Эта норма применяется, если бурение осуществляется роторным способом, но также используются трубы с муфтовым соединением. Она является альтернативой 04-02-008-06 при изменении метода бурения.
• ГЭСН 04-02-009 "Крепление скважины при колонковом бурении трубами со сварным соединением": Данная норма используется для колонкового бурения, но в случае, если обсадные трубы соединяются сваркой, а не муфтами. Это важный нюанс, так как технология сварки труб отличается от работы с муфтовыми соединениями и требует других ресурсов.
• ГЭСН 04-01-001 "Роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем" и другие нормы раздела 04-01: Эти нормы описывают непосредственно процесс бурения скважин различными способами и являются предшествующими работами по отношению к креплению.

Контрольные моменты

Качество крепления скважины является одним из ключевых факторов, определяющих ее дальнейшую эксплуатационную надежность и срок службы. Поэтому важно уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Герметичность обсадной колонны: Проверка целостности и герметичности обсадной колонны после спуска и цементирования (если применимо). Это предотвращает перетоки между пластами и загрязнение водоносных горизонтов.
• Центрирование колонны: Обеспечение центрального положения обсадной колонны в стволе скважины. Это способствует равномерному распределению цементного раствора в затрубном пространстве и формированию качественного цементного камня.
• Соответствие проектным решениям: Строгое соблюдение всех параметров, указанных в проекте, включая диаметры труб, глубину спуска, тип и количество цементирующего раствора (если предусмотрено).
• Документирование: Ведение всей необходимой исполнительной документации, включая акты скрытых работ, журналы бурения и крепления, протоколы испытаний. Это обеспечивает прозрачность и возможность контроля на всех этапах работ.

Применение ГЭСН 04-02-008-06 требует внимательности и глубокого понимания технологических процессов. Соблюдение всех рекомендаций и учет особенностей нормы позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, способствуя успешной реализации проектов по бурению и креплению скважин.