ГЭСН 05-01-049-15: Бурение скважин ударно-канатным способом

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-049-15

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-049-15 является ключевым документом для определения ресурсных затрат при выполнении специфического вида строительных работ – бурения скважин ударно-канатным способом. Эта норма применяется для скважин диаметром 450 мм, прокладываемых в грунтах группы 4.

Ударно-канатное бурение – это древний, но до сих пор актуальный метод, который появился в Китае около 4000 лет назад. Его суть заключается в многократных ударах тяжелым буровым снарядом (долотом, желонкой или забивным стаканом), подвешенным на канате, о забой скважины. Под действием силы тяжести и удара происходит разрушение грунта, а затем извлечение разбуренных частиц на поверхность.

Основные характеристики метода:

• Высокое качество скважины: При ударе грунт уплотняется, что укрепляет стенки ствола скважины и предотвращает их обрушение, особенно в неустойчивых и сыпучих породах.
• Эффективность в сложных грунтах: Метод незаменим при проходке галечно-валунных прослоек, плывунов, а также в грунтах с высокой гигроскопичностью, где роторное бурение с промывкой может быть неэффективным или невозможным.
• Сохранение естественной водопроницаемости: Отсутствие глинистого раствора в процессе бурения предотвращает глинизацию стенок скважины, что важно для водозаборных скважин.
• Ограниченная скорость проходки: Ударно-канатное бурение является относительно медленным способом по сравнению с роторным.

Норма 05-01-049-15, как и другие ГЭСН, предназначена для определения потребности в ресурсах (трудозатратах, времени эксплуатации машин и механизмов, материальных ресурсах) и является основой для составления смет ресурсным и ресурсно-индексным методами. Она обоснована приказами Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, в частности, Приказами № 812/пр от 21.12.2020 (по накладным расходам) и № 774/пр от 11.12.2020 (по сметной прибыли), что подтверждает ее актуальность в системе ГЭСН-2020.

Техническая информация: Детализация нормы ГЭСН 05-01-049-15

Для корректного применения ГЭСН 05-01-049-15 сметчику необходимо глубоко понимать состав работ, требуемые ресурсы и характеристики грунтов, для которых предназначена данная норма.

Состав работ по норме

Норма 05-01-049-15 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для бурения одного метра скважины ударно-канатным способом. Эти операции последовательны и взаимосвязаны:

1. Установка и снятие направляющего кондуктора. Направляющий кондуктор – это короткая обсадная труба, устанавливаемая в начале бурения для обеспечения вертикальности скважины и предотвращения обрушения верхних, часто неустойчивых слоев грунта. Его установка требует точности, а снятие производится после того, как скважина достаточно углублена и укреплена.
2. Бурение скважин с доливкой воды. Процесс бурения заключается в циклическом подъеме и сбросе бурового снаряда. Доливка воды необходима для создания буровой пульпы из разрушенной породы, что облегчает ее извлечение желонкой или забивным стаканом. Вода также может служить для охлаждения инструмента и стабилизации стенок скважины.
3. Смена бурового инструмента. В процессе бурения, особенно в грунтах группы 4, может потребоваться смена бурового инструмента в зависимости от типа проходимых пород (например, с долота на желонку или забивной стакан). Эта операция включает подъем бурового снаряда, его отсоединение, присоединение нового инструмента и спуск в скважину.
4. Перемещение бурового агрегата на очередную точку бурения. Данная операция учитывает время, необходимое для перемещения буровой установки (на гусеничном ходу) между точками бурения в пределах строительной площадки. Это включает подготовку агрегата к перемещению и его позиционирование на новой точке.

Материалы и ресурсы

В норме учтены следующие основные материалы и ресурсы, необходимые для выполнения работ:

• Средний разряд работы 4,1: 6.08 чел.-ч. Это показатель трудозатрат рабочих-строителей на 1 метр бурения. Средний разряд 4.1 указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных управлять сложным буровым оборудованием и выполнять технологически непростые операции.
• Установки и станки ударно-канатного бурения на гусеничном ходу, глубина бурения до 300 м, грузоподъемность 5 т: 2.2 маш.-ч. Это основной механизм, используемый для бурения. Гусеничный ход обеспечивает высокую проходимость и устойчивость установки на различных типах грунтов. Указанные характеристики (глубина бурения до 300 м, грузоподъемность 5 т) соответствуют возможностям современных ударно-канатных буровых станков, таких как БС-3 или УГБ-ЗУК/4УК, применяемых для скважин большого диаметра.
• Вода: 0.48 м³. Вода используется для доливки в скважину с целью образования буровой пульпы и облегчения извлечения шлама.
• Кондуктор инвентарный металлический: 0 шт. Указание "0 шт" для кондуктора означает, что он является инвентарным оборудованием, многократно используемым на объекте, и его стоимость не списывается на каждый метр бурения, а учитывается через амортизацию в составе накладных расходов или стоимости эксплуатации машин.
• Проволока горячекатаная в мотках, диаметр 6,3-6,5 мм: 0 т. Аналогично кондуктору, проволока, вероятно, используется как вспомогательный инвентарный материал (например, для крепления или вспомогательных работ), расход которого на метр бурения незначителен или учтен косвенно.
• Трубы бесшовные обсадные из стали группы Д, с короткой треугольной резьбой, наружный диаметр 473 мм, толщина стенки 11,1 мм: 0.001 т. Обсадные трубы являются критически важным материалом при ударно-канатном бурении, особенно в неустойчивых грунтах. Они предотвращают обрушение стенок скважины, обеспечивают ее стабильность и изоляцию водоносных горизонтов. Указанный диаметр (473 мм) соответствует бурению скважин диаметром 450 мм, так как обсадные трубы обычно имеют чуть больший наружный диаметр для свободного спуска.
• Шпала из древесины хвойных пород, непропитанная, для железных дорог широкой колеи, тип II: 0.05 шт. Шпалы могут использоваться для создания временных опор, выравнивания площадки под буровой агрегат или для обеспечения его устойчивости, особенно на сложных грунтах.

Трудозатраты и время выполнения

Как уже упоминалось, трудозатраты рабочих-строителей составляют 6.08 чел.-ч на 1 метр бурения. Это отражает высокую трудоемкость ударно-канатного метода, который требует постоянного контроля и ручных операций. Время выполнения работ зависит от глубины скважины и конкретных геологических условий, но в целом ударно-канатное бурение является длительным процессом.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4.1 указывает на необходимость привлечения квалифицированных буровиков и их помощников. Работы по ударно-канатному бурению требуют опыта и навыков для правильного выбора бурового инструмента, контроля процесса проходки, своевременной смены инструмента и обеспечения безопасности.

Грунты группы 4

Классификация грунтов по группам является одним из ключевых факторов, влияющих на выбор нормы ГЭСН. Грунты группы 4 по буримости относятся к категории средней сложности и включают в себя следующие типы:

• Галечник, состоящий из мелких галек осадочных пород.
• Мерзлые водоносные пески, ил, торф.
• Плотные глинистые алевролиты и песчаники.
• Плотный мергель.
• Неплотные известняки и доломиты.
• Пористые известняки и туфы.
• Глинистые опоки, кристаллический гипс, ангидрит.
• Калийные соли, каменный уголь средней твердости, крепкий бурый уголь, первичный каолин.
• Глинистые, песчано-глинистые, горючие, углистые, алевролитовые сланцы.
• Крепкие глины, жирные глины со щебнем, сланцевые глины, вечномерзлые и сезонно промерзающие грунты.

Бурение в таких грунтах требует значительных усилий и применения специализированного оборудования, что и отражено в данной норме.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-049-15 в сметной документации требует четкого понимания алгоритма расчета и учета специфических особенностей метода.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Первым шагом является точное определение объема бурения в метрах, исходя из проектной документации. Важно учитывать только те участки скважины, которые соответствуют диаметру 450 мм и проходят через грунты группы 4. Если скважина проходит через слои грунтов разных групп, необходимо применять соответствующие нормы для каждого слоя.
2. Расчет прямых затрат: Умножьте объем бурения (в метрах) на нормативные показатели, указанные в ГЭСН 05-01-049-15:

• Трудозатраты рабочих: Объем (м) × 6.08 чел.-ч/м.
• Время работы машин: Объем (м) × 2.2 маш.-ч/м (для установки ударно-канатного бурения).
• Расход материалов: Объем (м) × норма расхода каждого материала (например, 0.48 м³ воды/м, 0.001 т обсадных труб/м, 0.05 шт шпал/м).

3. Применение поправочных коэффициентов: В зависимости от условий производства работ (например, стесненность, работа в зимнее время, особые геологические условия, не учтенные в базовой норме) могут применяться повышающие или понижающие коэффициенты к прямым затратам. Эти коэффициенты обычно приводятся в технических частях сборников ГЭСН или в методических рекомендациях Минстроя России.
4. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К рассчитанным прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль, которые определяются в соответствии с действующими методическими указаниями и приказами Минстроя России (например, Приказы № 812/пр и № 774/пр).
5. Формирование сметы: Все полученные данные сводятся в локальную смету, которая затем может быть включена в объектную смету и сводный сметный расчет.

Примеры использования

ГЭСН 05-01-049-15 находит применение в различных строительных и инженерных проектах:

• Устройство свайных фундаментов: Для бурения лидерных скважин или скважин под буронабивные сваи большого диаметра в сложных, неустойчивых грунтах.
• Инженерно-геологические изыскания: При необходимости отбора проб грунта или проходки скважин для изучения геологического разреза в условиях, где другие методы бурения могут искажать структуру грунта или быть неэффективными.
• Бурение водозаборных скважин: В случаях, когда водоносные горизонты залегают в неустойчивых или галечно-валунных отложениях, и требуется сохранение естественной водопроницаемости.
• Создание водопонижающих и заверочных скважин: В гидрогеологии и при строительстве крупных объектов.

Особенности и ограничения

• Медленная скорость проходки: Ударно-канатное бурение значительно медленнее роторного, что может влиять на общие сроки выполнения работ.
• Необходимость обсадки: В большинстве случаев, особенно в грунтах группы 4, требуется обязательное крепление стенок скважины обсадными трубами для предотвращения обрушений.
• Высокий износ инструмента: Работа в плотных и абразивных грунтах группы 4 приводит к повышенному износу бурового инструмента, что косвенно учтено в норме.
• Ограниченная глубина: Хотя теоретически ударно-канатным способом можно бурить до 1000 м, на практике его чаще применяют для скважин глубиной до 250-500 м из-за низкой скорости.

Полезная информация для сметчиков

Для минимизации ошибок и повышения точности сметных расчетов важно учитывать ряд практических аспектов и контрольных моментов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта. Это одна из наиболее распространенных и критичных ошибок. Неверная классификация грунта может привести к применению неподходящей нормы, что исказит сметную стоимость.

• Как избежать: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий. Тщательно изучайте отчеты геологов и сопоставляйте характеристики грунтов с классификацией, приведенной в технических частях сборников ГЭСН (например, в Сборнике 4 "Скважины").

2. Игнорирование необходимости использования обсадных труб. В неустойчивых грунтах группы 4 обсадка скважин является обязательной технологической операцией. Неучет обсадных труб или их недостаточного количества может привести к обрушению скважины, задержкам и значительным дополнительным расходам.

• Как избежать: Внимательно изучайте проектную документацию и технологические карты. Убедитесь, что расход обсадных труб учтен в соответствии с проектом и требованиями нормы. Помните, что обсадные трубы, даже если их расход на метр равен нулю (как инвентарные), должны быть предусмотрены в проекте и их амортизация учтена.

3. Неучет актуальных коэффициентов и изменений в сметно-нормативной базе. Сметные нормы регулярно обновляются, и использование устаревших данных может привести к отклонению сметы экспертизой.

• Как избежать: Регулярно отслеживайте изменения и дополнения к ГЭСН, публикуемые Минстроем России и Федеральным центром ценообразования в строительстве. Используйте актуальное сметное программное обеспечение, которое автоматически обновляет нормативные базы.

4. Ошибки в расчете объемов работ. Неточности в определении длины скважин или их количества могут существенно повлиять на итоговую стоимость.

• Как избежать: Проводите двойную проверку объемов работ по проектной документации. Убедитесь, что единица измерения (метры) применяется корректно.

Практические советы

• Детальные инженерные изыскания: Качество сметы напрямую зависит от полноты и точности исходных данных. Чем подробнее геологический отчет, тем меньше рисков при составлении сметы.
• Использование специализированного ПО: Современные сметные программы значительно упрощают расчеты, автоматизируют применение норм и коэффициентов, а также помогают отслеживать актуальность нормативной базы.
• Взаимодействие с проектировщиками и технологами: Тесное сотрудничество со специалистами, разрабатывающими проект и технологию бурения, поможет избежать разночтений и учесть все нюансы выполнения работ.
• Учет специфики объекта: Каждый объект уникален. Помимо общих норм, учитывайте специфические условия площадки (доступность, наличие коммуникаций, необходимость водоотведения и т.д.), которые могут потребовать применения дополнительных коэффициентов или норм.

Связанные нормы

При работе со скважинами и бурением сметчику часто приходится обращаться к смежным нормам. В частности, в серии 05-01-049 существуют нормы для бурения скважин того же диаметра 450 мм, но в других группах грунтов:

• ГЭСН 05-01-049-16: Бурение ударно-канатным способом скважин диаметром 450 мм в грунтах группы 5.
• ГЭСН 05-01-049-17: Бурение ударно-канатным способом скважин диаметром 450 мм в грунтах группы 6.
• ГЭСН 05-01-049-18: Бурение ударно-канатным способом скважин диаметром 450 мм в грунтах группы 7.

Кроме того, для других видов бурения (роторное, колонковое, шнековое) и сопутствующих работ (крепление скважин, тампонаж, установка фильтров) следует обращаться к Сборнику ГЭСН 81-02-04 "Скважины".

Контрольные моменты

• Соответствие диаметра: Убедитесь, что фактический диаметр буримых скважин соответствует 450 мм, указанным в норме. Отклонения могут потребовать применения других норм или коэффициентов.
• Подтверждение группы грунта: Наличие актов геологических изысканий, подтверждающих группу грунта, является обязательным для обоснования применения данной нормы.
• Контроль расхода материалов: Хотя ГЭСН содержит нормы расхода, фактический расход материалов, особенно обсадных труб, должен контролироваться на объекте и соответствовать проектным решениям.
• Документирование работ: Ведение исполнительной документации, включая журналы бурения, акты скрытых работ и акты освидетельствования грунтов, поможет обосновать примененные нормы и объемы работ.

Применение ГЭСН 05-01-049-15 требует внимательности и глубоких знаний как в области сметного нормирования, так и в технологии буровых работ. Следуя изложенным рекомендациям, сметчики смогут составлять точные и обоснованные сметы, минимизируя риски и обеспечивая прозрачность финансового планирования проектов.