ГЭСН 05-01-197-08: Устройство траншей под глинистым раствором

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-01-197-08

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-01-197-08 регламентирует затраты на "Устройство траншей под глинистым раствором шириной 0,8 м глубиной более 15 м в грунтах группы: 3". Эта норма является частью сборника ГЭСН-2001-05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" и имеет критическое значение для проектов, связанных с возведением подземных сооружений методом "стена в грунте" (или "шлицевая стена").

Метод "стена в грунте" применяется для устройства глубоких фундаментов, противофильтрационных завес, ограждающих конструкций котлованов, тоннелей и других подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях. Основная задача глинистого (бентонитового) раствора — стабилизация стенок траншеи, предотвращение их обрушения и фильтрации грунтовых вод в процессе разработки грунта. Норма 05-01-197-08 учитывает специфику работы с глубокими траншеями (более 15 метров) и определенной шириной (0,8 метра), а также особенности разработки грунтов 3-й группы.

Грунты 3-й группы, согласно строительной классификации, включают глинистые почвы, суглинки, все виды лёсса с твердыми включениями, а также гравий и крупные заполнители размером до 40 мм. Эти грунты считаются среднетяжелыми для разработки и требуют применения специализированной техники.

Единицей измерения данной нормы является 100 м3 объема траншеи, что позволяет сметчикам масштабировать расчеты в зависимости от проектных объемов работ.

Техническая информация: Состав работ, материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-01-197-08 детально описывает полный комплекс операций, необходимых для устройства траншей под глинистым раствором, а также учитывает все требуемые ресурсы.

Состав работ по норме

В состав работ, учтенных нормой 05-01-197-08, входят следующие технологические операции :

1. Подача материала в растворосмеситель. Этот этап включает доставку сухих компонентов (бентонитового порошка, соды) к месту приготовления раствора и их загрузку в смесительное оборудование.
2. Приготовление бентонитового раствора. Бентонитовый раствор – это суспензия, получаемая путем смешивания бентонитовой глины с водой и специальными добавками (например, кальцинированной содой для регулирования pH). Он обладает тиксотропными свойствами: в состоянии покоя раствор образует гель, стабилизирующий стенки траншеи, а при механическом воздействии (например, при движении грейфера) становится текучим.
3. Монтаж и демонтаж трубопроводов для прокачки и откачки бентонитового раствора в траншею и из траншеи. Для обеспечения циркуляции раствора и поддержания его уровня в траншее требуется система трубопроводов, которая монтируется перед началом работ и демонтируется по их завершении.
4. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами, оборудованными грейферным ковшом. Основной процесс выемки грунта из глубокой траншеи осуществляется специализированными грейферами, способными работать на больших глубинах и обеспечивать вертикальность стенок.
5. Установка и извлечение разделительного элемента в траншею. Разделительные элементы (например, стоп-концы или замковые элементы) используются для формирования отдельных секций "стены в грунте" и обеспечения герметичности стыков между ними. После бетонирования одной секции они извлекаются для продолжения работ.
6. Погрузка и перемещение шлама (до 50 м) к отстойнику. Разработанный грунт, смешанный с бентонитовым раствором (шлам), выгружается из грейфера и перемещается на расстояние до 50 метров к специальным отстойникам для дальнейшей обработки или утилизации.
7. Регенерация бентонитового раствора для разработки породы. Часть бентонитового раствора, загрязненного частицами грунта, подвергается регенерации (очистке) для повторного использования в процессе разработки. Это позволяет значительно сократить расход свежего бентонита и снизить затраты.
8. Подача бентонитового раствора для разработки породы. Постоянное поддержание необходимого уровня и качества раствора в траншее критически важно для стабильности стенок. Свежий или регенерированный раствор подается в траншею по мере необходимости.
9. Регенерация бентонитового раствора для бетонирования. После завершения разработки и перед укладкой бетона, раствор, находящийся в траншее, может быть дополнительно очищен или заменен на более качественный, предназначенный для бетонирования. Это обеспечивает лучшее сцепление бетона с арматурой и грунтом.
10. Замещение бентонитового раствора для разработки породы на бентонитовый раствор для бетонирования. Этот этап включает постепенное вытеснение рабочего бентонитового раствора, использовавшегося для стабилизации стенок во время выемки грунта, на более чистый и качественный раствор, который будет использоваться при последующем бетонировании. Это важный шаг для обеспечения качества монолитной конструкции.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по норме 05-01-197-08 требуются следующие основные ресурсы (на 100 м3 объема траншеи) :

Трудозатраты:

• Затраты труда рабочих (средний разряд 3,7): 37,85 чел.-ч.
• Затраты труда машинистов: 33,40 чел.-ч.

Машины и оборудование:

• Вибропогружатели высокочастотные электрические для погружения свай до 1,5 т, эксцентриковый момент 47 кгм, центробежная сила 450 кН: 5,72 маш.-ч.
• Грейферы широкозахватные на гусеничном ходу, объем ковша до 1 м3: 17,11 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 6,49 маш.-ч.
• Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные, номинальная вместимость основного ковша 1,5 м3, грузоподъемность 3 т: 0,86 маш.-ч.
• Растворонасосы, производительность 6 м3/ч: 19,25 маш.-ч.
• Установки по приготовлению и подаче растворов из сухих смесей, производительность до 3 м3/мин: 75,13 маш.-ч.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 15 т: 1,18 маш.-ч.
• Аппараты для газовой сварки и резки: 0,02 маш.-ч.
• Аппараты сварочные для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 350 А: 0,15 маш.-ч.
• Компрессоры стационарные, производительность 15 м3/мин: 2,04 маш.-ч.
• Насосы грязевые, производительность до 15 м3/ч, напор до 50 м: 4,19 маш.-ч.

Материалы:

• Порошки бентонитовые: 20,92 т (уточненная единица измерения, в исходных данных была ошибка). Бентонит является основным компонентом раствора, обеспечивающим его стабилизирующие свойства.
• Ацетилен газообразный технический: 0,01 м3.
• Кислород газообразный технический: 0,05 м3.
• Сода кальцинированная (натрий углекислый) техническая: 0,419 т. Используется для регулирования pH и улучшения свойств бентонитового раствора.
• Вода: 111,6 м3. Необходима для приготовления бентонитового раствора и других технологических нужд.
• Проволока сварочная без покрытия СВ-08Г2С, диаметр 2 мм: 4,41 кг.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 4-5 мм: 4,82 кг.
• Металлоконструкции вспомогательного назначения с преобладанием толстолистовой стали или профильного проката, с отверстиями и без: 0,31 т.

Требования к квалификации

Средний разряд рабочих, предусмотренный нормой, составляет 3,7. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированного персонала, способного выполнять сложные земляные работы с применением специализированного оборудования и соблюдением строгих технологических требований, характерных для метода "стена в грунте".

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 05-01-197-08 требует понимания алгоритма расчета и учета специфических условий производства работ.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема траншеи: Первым шагом является расчет общего объема траншеи, подлежащей разработке. Объем (V) определяется по формуле: V = Длина (м) × Ширина (м) × Глубина (м). Например, для траншеи длиной 100 м, шириной 0,8 м и глубиной 16 м объем составит 100 × 0,8 × 16 = 1280 м3.
2. Перевод объема в единицы измерения нормы: Поскольку норма установлена на 100 м3, полученный объем необходимо разделить на 100. В нашем примере: 1280 м3 / 100 м3 = 12,8 единиц нормы.
3. Расчет ресурсных показателей: Умножьте количество каждой ресурсной позиции (трудозатраты, машино-часы, расход материалов) на полученное количество единиц нормы. Например, затраты труда рабочих составят 37,85 чел.-ч/100 м3 × 12,8 = 484,48 чел.-ч.

Примеры использования

ГЭСН 05-01-197-08 применяется при строительстве:

• Глубоких фундаментов и подземных частей зданий: Например, для устройства ограждающих конструкций котлованов при строительстве многоуровневых подземных паркингов, станций метрополитена или заглубленных технических сооружений.
• Противофильтрационных завес: Для создания водонепроницаемых барьеров вокруг водоемов, напорных сооружений или в зонах с высоким уровнем грунтовых вод, предотвращая их проникновение или утечку.
• Подпорных стен: В условиях плотной городской застройки или при строительстве на склонах, где необходимо обеспечить устойчивость грунта.

Особенности и ограничения

• Глубина и ширина: Норма строго привязана к глубине траншеи более 15 м и ширине 0,8 м. Для траншей меньшей глубины или другой ширины следует применять другие нормы из той же серии 05-01-197 (например, 05-01-197-01 для ширины 0,6 м в грунтах 1 группы , или 05-01-197-09 для грунтов 4 группы ).
• Грунты 3 группы: Применение нормы обосновано для грунтов 3 группы. Если инженерно-геологические изыскания показывают наличие грунтов другой группы, необходимо использовать соответствующую норму. Определение группы грунта должно производиться на основании ГОСТ 25100-2011 и данных инженерно-геологических изысканий.
• Технология "стена в грунте": Данная норма охватывает только этап разработки траншеи под глинистым раствором. Последующие этапы, такие как установка арматурных каркасов и бетонирование, нормируются отдельно. Например, Установка арматурного каркаса в траншею, сооружаемую под глинистым раствором, глубиной до 15 м или Установка арматурного каркаса в траншею, сооружаемую под глинистым раствором, глубиной свыше 15 м, а также Укладка бетона с применением вертикально-перемещающейся трубы под глинистым раствором.
• Коэффициенты для ремонта и реконструкции: В соответствии с пунктом 4.7 Методики определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации (МДС 81-35.2004), при выполнении работ, аналогичных новому строительству, в условиях ремонта или реконструкции зданий и сооружений, к нормам затрат труда рабочих следует применять коэффициент 1,15, а к нормам времени эксплуатации строительных машин — 1,25. Эти коэффициенты компенсируют косвенные затраты и потери, связанные с особенностями ремонтных работ (например, малообъемность, стесненные условия).

Полезная информация: Типичные ошибки, советы и связанные нормы

Для эффективного применения ГЭСН 05-01-197-08 сметчикам важно знать о потенциальных ошибках и учитывать практические рекомендации.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Использование нормы 05-01-197-08 для грунтов, не относящихся к 3-й группе, приведет к некорректным расчетам. Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и ГОСТ 25100-2011 для точной классификации грунтов.
2. Игнорирование глубины и ширины траншеи: Данная норма строго привязана к глубине более 15 м и ширине 0,8 м. При других параметрах необходимо использовать соответствующие нормы из того же сборника, чтобы избежать завышения или занижения сметной стоимости. Например, для траншей в грунтах 4 группы следует применять ГЭСН 05-01-197-09.
3. Неучет полного цикла управления бентонитовым раствором: Норма включает регенерацию и замещение раствора. Ошибки в планировании этих процессов (например, отсутствие оборудования для регенерации или неправильная утилизация шлама) могут привести к значительным дополнительным расходам, не учтенным в смете. Важно помнить, что бентонит является материалом, который требует правильного обращения и утилизации.
4. Отсутствие коэффициентов для ремонтных работ: Забывчивость применить повышающие коэффициенты (1,15 к трудозатратам и 1,25 к машинам) при составлении сметы на ремонт или реконструкцию по нормам нового строительства является распространенной ошибкой, которая может привести к недооценке затрат.

Практические советы

• Детальные инженерно-геологические изыскания: Перед началом проектирования и составления сметы на работы по устройству "стены в грунте" крайне важно провести тщательные инженерно-геологические изыскания. Это позволит точно определить тип и группу грунтов, наличие грунтовых вод, что является основой для выбора правильной нормы и технологии.
• Контроль качества бентонитового раствора: Регулярный контроль параметров бентонитового раствора (плотность, вязкость, водоотдача, содержание песка, pH) на всех этапах работ критически важен для обеспечения стабильности траншеи и качества будущей конструкции. Некачественный раствор может привести к обрушению стенок и серьезным авариям.
• Планирование утилизации шлама: Объем шлама (смеси грунта и бентонитового раствора) может быть значительным. Заранее продумайте логистику его вывоза и утилизации, а также возможность регенерации раствора для минимизации отходов и затрат.
• Комплексный подход к смете: Учитывайте, что ГЭСН 05-01-197-08 охватывает только разработку траншеи. Для полной сметы на "стену в грунте" необходимо также включать нормы на устройство форшахты, установку арматурных каркасов, бетонирование и, при необходимости, устройство днища сооружения.

Связанные нормы

При работе с методом "стена в грунте" и глубокими траншеями, помимо ГЭСН 05-01-197-08, сметчикам часто приходится обращаться к следующим нормам:

• Устройство траншей под глинистым раствором шириной 0,6 м глубиной более 15 м в грунтах группы: 1 и другие нормы серии 05-01-197, отличающиеся шириной траншеи или группой грунта.
• Установка арматурного каркаса в траншею, сооружаемую под глинистым раствором, глубиной до 15 м и Установка арматурного каркаса в траншею, сооружаемую под глинистым раствором, глубиной свыше 15 м: Эти нормы применяются для учета затрат на монтаж арматурных каркасов в уже разработанные траншеи.
• Укладка бетона с применением вертикально-перемещающейся трубы под глинистым раствором: Данная норма используется для бетонирования траншеи после установки арматурного каркаса, что является завершающим этапом создания монолитной "стены в грунте".
• Сборник ГЭСН-06 "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные": Содержит нормы на различные виды бетонных и железобетонных работ, которые могут быть связаны с устройством "стены в грунте", например, для устройства ростверков или других монолитных элементов, примыкающих к стене.
• Сборник ГЭСН-01 "Земляные работы": Хотя норма 05-01-197-08 является специализированной, общие положения и некоторые вспомогательные работы могут быть учтены по нормам из сборника по земляным работам.

Контрольные моменты

• Соответствие проекту: Убедитесь, что параметры траншеи (ширина, глубина) и группа грунта в смете строго соответствуют проектной документации.
• Качество раствора: Проверяйте соответствие приготовленного бентонитового раствора требуемым параметрам (плотность, вязкость, содержание песка) на всех этапах работ.
• Точность объемов: Тщательно перепроверяйте расчеты объемов траншеи, так как это напрямую влияет на конечную стоимость работ.
• Учет всех сопутствующих работ: Не забывайте о нормах на установку арматуры, бетонирование и другие вспомогательные работы, которые являются неотъемлемой частью технологии "стена в грунте".