ГЭСН 05-02-002-01: Устройство дренирующего слоя

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-02-002-01 "Устройство дренирующего слоя" является одним из фундаментальных нормативов в системе ценообразования и сметного нормирования в строительстве Российской Федерации. Она предназначена для точного определения потребности в ресурсах — трудовых затратах рабочих-строителей и машинистов, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, а также объемов материальных ресурсов — необходимых для выполнения работ по созданию дренирующих слоев. Эти данные служат основой для составления сметных расчетов (смет) на производство указанных работ ресурсным и ресурсно-индексным методами.

Дренирующие слои играют критически важную роль в обеспечении долговечности, надежности и эксплуатационной пригодности различных строительных объектов. Их основное назначение — это эффективное осушение конструктивных слоев дорожной одежды, верхней части земляного полотна, а также отвод избыточной влаги от фундаментов зданий и сооружений, подземных коммуникаций и других заглубленных элементов. Правильно устроенный дренирующий слой предотвращает скопление воды, которое может привести к ряду негативных последствий:

• Морозное пучение грунтов: Замерзание воды в порах грунта приводит к его увеличению в объеме, что вызывает деформации дорожных одежд, фундаментов и других конструкций. Дренирующий слой снижает влажность грунта, минимизируя этот эффект.
• Снижение несущей способности: Переувлажненные грунты теряют свою прочность и устойчивость, что может привести к просадкам, трещинам и разрушению вышележащих конструкций.
• Разрушение материалов: Постоянное воздействие влаги способствует коррозии арматуры, разрушению бетона и других строительных материалов.
• Подтопление подвалов и подземных сооружений: Влага, проникающая в заглубленные части зданий, создает неблагоприятные условия для эксплуатации и может привести к порче имущества.

Норма 05-02-002-01 относится к категории 05-02-002, которая охватывает работы по устройству дренирующего слоя, и конкретизирует состав работ как "Укладка щебня". Это означает, что все ресурсные показатели нормы рассчитаны исходя из технологического процесса, связанного с распределением и уплотнением щебеночного материала. Основанием для применения состава и расхода материалов, машин и трудозатрат являются ГЭСН-2001, утвержденные и внесенные в федеральный реестр сметных нормативов.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-02-002-01 четко определяет основной вид работ: "Укладка щебня". Однако в рамках этого наименования подразумевается комплекс технологических операций, необходимых для создания функционального дренирующего слоя. Эти операции включают:

1. Подготовка основания: Перед укладкой щебня поверхность земляного полотна или другого основания должна быть тщательно спланирована и уплотнена до требуемой плотности. Важно обеспечить оптимальную влажность грунта основания для достижения максимального уплотнения. Любые неровности или разуплотненные участки могут негативно сказаться на эффективности дренажа и равномерности распределения нагрузок.
2. Доставка и складирование щебня: Материал доставляется на строительную площадку и складируется таким образом, чтобы обеспечить удобный доступ для погрузочной техники и минимизировать потери.
3. Распределение щебня: Щебень равномерно распределяется по подготовленной поверхности с помощью погрузчиков, бульдозеров или грейдеров. Важно обеспечить заданную толщину слоя по всей площади.
4. Разравнивание и профилирование: После предварительного распределения щебень разравнивается и профилируется в соответствии с проектными отметками и уклонами. Точное соблюдение уклонов критически важно для эффективного отвода воды.
5. Уплотнение слоя: Уложенный щебень уплотняется с использованием катков или виброплит до достижения проектной плотности. Процесс уплотнения может быть многостадийным, особенно при значительной толщине слоя, с послойным уплотнением. Недостаточное уплотнение приводит к последующим просадкам и снижению дренирующих свойств.
6. Контроль качества: В процессе и по завершении работ осуществляется контроль толщины слоя, его плотности, ровности и уклонов.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-02-002-01 детализирует потребность в ресурсах на 1 м3 готового (уплотненного) дренирующего слоя.

Трудозатраты

• Затраты труда рабочих-строителей: 1,65 чел.-ч. Средний разряд работы, предусмотренный нормой, составляет 4,0. Это указывает на необходимость привлечения квалифицированного персонала, способного выполнять работы по планировке, распределению и контролю качества укладки щебня. Рабочие с таким разрядом обладают достаточными знаниями и опытом для работы со строительной техникой и соблюдения технологических требований.
• Затраты труда машинистов: 0,25 чел.-ч. Эти затраты являются справочными и уже учтены в стоимости эксплуатации машин и механизмов.

Машины и оборудование

Для механизации процесса устройства дренирующего слоя нормой предусмотрено использование следующей техники:

• Краны башенные, грузоподъемность 8 т: 0,23 маш.-ч. Эти краны могут использоваться для перемещения крупных объемов щебня из мест складирования к месту укладки, особенно на больших строительных площадках или при работе в стесненных условиях. Также они могут применяться для подачи других необходимых материалов или оборудования.
• Погрузчики одноковшовые универсальные фронтальные пневмоколесные, номинальная вместимость основного ковша 2,6 м3, грузоподъемность 5 т: 0,02 маш.-ч. Фронтальные погрузчики являются основным средством для погрузки щебня из отвалов в транспортные средства или для непосредственного распределения по поверхности. Их маневренность и производительность позволяют эффективно выполнять работы по перемещению и распределению сыпучих материалов.

Материалы

• Щебень: 1,1 м3 на 1 м3 готового дренирующего слоя. Это основной конструктивный материал. Выбор типа и фракции щебня имеет решающее значение для функциональности дренирующего слоя. Рекомендуется использовать щебень из плотных горных пород (гранитный, гравийный) с фракцией 20-40 мм. Такой щебень обеспечивает необходимую водопроницаемость (коэффициент фильтрации не менее 1-2 м/сут) и устойчивость к механическим нагрузкам. Важно также учитывать морозостойкость и прочность щебня, особенно в условиях сурового климата.

Требования к квалификации

Средний разряд рабочих-строителей, равный 4,0, указывает на то, что исполнители работ должны обладать не только физической выносливостью, но и техническими знаниями. Это включает умение читать чертежи, понимать проектные отметки и уклоны, работать с нивелиром, а также эффективно управлять ручным инструментом и взаимодействовать с машинистами. Опыт работы с сыпучими материалами и знание основ уплотнения являются обязательными.

Практическое применение

Назначение и область применения нормы

ГЭСН 05-02-002-01 является универсальной нормой для определения ресурсных затрат на устройство дренирующих слоев в различных областях строительства:

• Дорожное и аэродромное строительство: Дренирующие слои являются обязательным элементом конструкции дорожных одежд, особенно на участках с недренирующими грунтами (глины, суглинки) и в зонах с высоким уровнем увлажнения (II-III дорожно-климатические зоны, участки с затяжными продольными уклонами, вогнутые переломы профиля). Они обеспечивают отвод воды из основания, предотвращая его переувлажнение, снижение прочности и морозное пучение.
• Гражданское и промышленное строительство: При возведении фундаментов зданий и сооружений дренирующие слои устраиваются для защиты заглубленных конструкций от воздействия грунтовых и поверхностных вод. Это предотвращает подтопление подвалов, снижает гидростатическое давление на стены и фундамент, а также защищает строительные конструкции от разрушительного воздействия влаги.
• Гидротехническое строительство: В некоторых случаях дренирующие слои используются в конструкциях дамб, плотин и других гидротехнических сооружений для регулирования водного режима и обеспечения устойчивости.
• Благоустройство территорий: Для осушения участков с высоким уровнем грунтовых вод, создания эффективных систем поверхностного дренажа, а также при устройстве спортивных площадок, газонов и других элементов ландшафтного дизайна.

Дренирующие слои могут выполнять функции осушения (отвод воды с помощью дренажных труб или выпусков) или поглощения (когда весь объем поступающей воды размещается в порах слоя). В зависимости от проектных решений, дренирующий слой может также совмещать функции морозозащитного слоя, если используемый материал и его толщина соответствуют требованиям по морозоустойчивости.

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения ГЭСН 05-02-002-01 сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Изучение проектной документации: Определите площадь (S) и проектную толщину (h) дренирующего слоя, указанные в рабочих чертежах или проекте производства работ. Убедитесь, что учтены все геометрические особенности, такие как уклоны, перепады высот и конфигурация слоя.
2. Расчет проектного объема дренирующего слоя (Vпр):

• Vпр = S × h (м3)
• Пример: Если площадь укладки составляет 500 м2, а проектная толщина слоя — 0,3 м, то Vпр = 500 м2 × 0,3 м = 150 м3.

3. Определение объема щебня для заказа с учетом коэффициента уплотнения:

• Важно понимать, что норма 05-02-002-01 учитывает расход щебня 1,1 м3 на 1 м3 готового, уплотненного слоя. Это значение уже включает технологические потери. Однако при заказе щебня у поставщика необходимо учитывать его насыпной объем и коэффициент уплотнения, который характеризует, во сколько раз объем щебня уменьшится после уплотнения. Средний коэффициент уплотнения для щебня составляет около 1,3.
• Объем щебня к поставке (Vпост): Vпост = Vпр × 1,1 (нормативный расход) × Коэффициент уплотнения (для заказа).
• Продолжение примера: Для 150 м3 готового слоя потребуется 150 м3 × 1,1 = 165 м3 щебня по норме. Для заказа с учетом коэффициента уплотнения 1,3: 165 м3 × 1,3 = 214,5 м3. Это количество щебня, которое необходимо заказать для получения 150 м3 уплотненного слоя.

4. Расчет ресурсных затрат: Умножьте полученный проектный объем дренирующего слоя (Vпр) на соответствующие ресурсные показатели из нормы ГЭСН 05-02-002-01:

• Трудозатраты рабочих-строителей: Vпр × 1,65 чел.-ч/м3
• Трудозатраты машинистов: Vпр × 0,25 чел.-ч/м3
• Машино-часы кранов башенных: Vпр × 0,23 маш.-ч/м3
• Машино-часы погрузчиков: Vпр × 0,02 маш.-ч/м3

Примеры использования

Пример 1: Устройство дренирующего слоя под дорожной одеждой. Проектом предусмотрено устройство дренирующего слоя толщиной 0,25 м на участке автомобильной дороги длиной 500 м и шириной 10 м.

• Площадь укладки (S) = 500 м × 10 м = 5000 м2.
• Проектный объем дренирующего слоя (Vпр) = 5000 м2 × 0,25 м = 1250 м3.
• Расчет ресурсов по ГЭСН 05-02-002-01:
• Трудозатраты рабочих-строителей = 1250 м3 × 1,65 чел.-ч/м3 = 2062,5 чел.-ч.
• Трудозатраты машинистов = 1250 м3 × 0,25 чел.-ч/м3 = 312,5 чел.-ч.
• Машино-часы кранов башенных = 1250 м3 × 0,23 маш.-ч/м3 = 287,5 маш.-ч.
• Машино-часы погрузчиков = 1250 м3 × 0,02 маш.-ч/м3 = 25,0 маш.-ч.
• Щебень (по норме) = 1250 м3 × 1,1 м3/м3 = 1375 м3.
• Расчет объема щебня для заказа (с учетом коэффициента уплотнения 1,3):
• Объем щебня к поставке = 1375 м3 × 1,3 = 1787,5 м3.

Пример 2: Устройство дренирующего слоя вокруг фундамента частного дома. Необходимо устроить дренирующий слой вокруг фундамента дома. Периметр фундамента 40 м, ширина дренажной траншеи 0,6 м, глубина укладки щебня 0,5 м.

• Площадь укладки (S) = 40 м × 0,6 м = 24 м2 (площадь дна траншеи).
• Проектный объем дренирующего слоя (Vпр) = 24 м2 × 0,5 м = 12 м3.
• Расчет ресурсов по ГЭСН 05-02-002-01:
• Трудозатраты рабочих-строителей = 12 м3 × 1,65 чел.-ч/м3 = 19,8 чел.-ч.
• Трудозатраты машинистов = 12 м3 × 0,25 чел.-ч/м3 = 3,0 чел.-ч.
• Машино-часы кранов башенных = 12 м3 × 0,23 маш.-ч/м3 = 2,76 маш.-ч.
• Машино-часы погрузчиков = 12 м3 × 0,02 маш.-ч/м3 = 0,24 маш.-ч.
• Щебень (по норме) = 12 м3 × 1,1 м3/м3 = 13,2 м3.
• Расчет объема щебня для заказа (с учетом коэффициента уплотнения 1,3):
• Объем щебня к поставке = 13,2 м3 × 1,3 = 17,16 м3.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 05-02-002-01 и устройство дренирующих слоев имеют ряд важных особенностей и ограничений, которые необходимо учитывать:

• Гидрогеологические условия: Необходимость устройства дренирующего слоя определяется гидрогеологическими условиями участка. На участках с глубоким залеганием грунтовых вод или на хорошо дренирующих песчаных грунтах устройство дренирующего слоя может быть излишним или даже контрпродуктивным, так как пористый слой может, наоборот, ухудшить водный режим, если не предусмотрен отвод воды.
• Климатические зоны: В регионах с большим количеством осадков (например, II-III дорожно-климатические зоны) или с высоким уровнем промерзания грунта, дренирующие слои становятся особенно актуальными.
• Функциональное назначение: Дренирующий слой может быть спроектирован по принципу осушения (с отводом воды через дренажные трубы или выпуски) или по принципу поглощения (когда весь объем поступающей воды размещается в порах слоя). Выбор принципа влияет на конструкцию и требования к материалам.
• Совмещение функций: Как уже упоминалось, дренирующий слой может выполнять и морозозащитную функцию. В этом случае к материалу предъявляются дополнительные требования по морозостойкости, а толщина слоя рассчитывается исходя из обоих условий.
• Взаимодействие с другими элементами: Дренирующий слой является частью более сложной системы. Его эффективность зависит от правильного устройства вышележащих и нижележащих слоев, а также от наличия и корректной работы водоотводящих систем (дренажные трубы, коллекторы, ливневая канализация).
• Геотекстильные материалы: Хотя норма не включает геотекстиль, его применение является практически обязательным для предотвращения заиливания дренирующего слоя мелкими частицами грунта из нижележащих слоев. Геотекстиль укладывается под щебень и/или оборачивает его, создавая фильтрующий барьер.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Ошибки при проектировании и устройстве дренирующих слоев могут привести к серьезным проблемам в эксплуатации объекта. Сметчикам важно знать о них, чтобы правильно оценивать риски и контролировать качество работ.

1. Неправильный выбор фракции и типа щебня: Использование слишком мелкой фракции щебня (например, 5-10 мм) может привести к быстрому заиливанию слоя и потере его дренирующих свойств. Известняковый щебень, хотя и дешевле, обладает меньшей прочностью и морозостойкостью по сравнению с гранитным или гравийным, что делает его непригодным для ответственных дренажных слоев, особенно под фундаментами или в условиях высоких нагрузок.

• Как избежать: Всегда руководствуйтесь проектными требованиями к материалам. Если проект не детализирован, выбирайте гранитный или гравийный щебень фракции 20-40 мм с высокой морозостойкостью и прочностью. Запрашивайте у поставщиков сертификаты соответствия.

2. Недостаточное или неравномерное уплотнение слоя: Если щебень не уплотнен до требуемой плотности, это приведет к последующим просадкам конструкции, образованию неровностей и снижению несущей способности. Неравномерное уплотнение создаст зоны с разной водопроницаемостью, что нарушит работу дренажной системы.

• Как избежать: Используйте тяжелые катки или виброплиты. Контролируйте плотность уплотнения с помощью лабораторных методов или полевых испытаний. Учитывайте коэффициент уплотнения (около 1,3 для щебня) при расчете необходимого объема материала.

3. Игнорирование геотекстиля или его неправильная укладка: Геотекстиль служит фильтрующим слоем, предотвращающим смешивание щебня с нижележащим грунтом и его заиливание. Отсутствие геотекстиля или его повреждение в процессе укладки приведет к быстрому засорению дренирующего слоя и потере его функциональности.

• Как избежать: Всегда включайте геотекстиль в смету и проект. Используйте материал с плотностью не менее 200 г/м² и соблюдайте технологию укладки: укладывайте с нахлестом, фиксируйте, избегайте повреждений.

4. Неправильное формирование уклонов: Дренирующий слой должен иметь уклон, обеспечивающий самотечный отвод воды к водосборным устройствам. Недостаточный уклон или его отсутствие приведет к застою воды в слое, что нивелирует все его преимущества.

• Как избежать: Тщательно контролируйте геодезические отметки и уклоны на всех этапах работ. Уклон должен быть не менее 20-30 мм на 1 м.

5. Неучет гидрогеологических условий: Применение дренажа на участках с глубоким залеганием грунтовых вод без необходимости может быть экономически нецелесообразным и даже вредным.

• Как избежать: Проводите инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания перед проектированием дренажной системы.

Практические советы

• Оптимизация фракции щебня: Для большинства дренажных систем оптимальной является фракция 20-40 мм. Она обеспечивает хороший баланс между фильтрационной способностью, прочностью и уплотняемостью.
• Послойная укладка и уплотнение: При толщине дренирующего слоя более 30-40 см рекомендуется укладывать щебень несколькими слоями, каждый из которых тщательно уплотняется. Это обеспечивает более равномерную плотность и предотвращает образование пустот.
• Использование песчаной подушки: На глинистых и суглинистых грунтах перед укладкой геотекстиля и щебня рекомендуется устраивать песчаную подушку толщиной 15-20 см. Она служит дополнительным фильтрующим слоем и улучшает условия для укладки геотекстиля.
• Комплексный подход к водоотведению: Дренирующий слой — это лишь часть системы. Убедитесь, что предусмотрены эффективные способы сбора и отвода воды из дренирующего слоя (например, перфорированные дренажные трубы, дренажные колодцы, подключение к ливневой канализации).
• Защита от промерзания выпусков: Выпуски дренажных труб из дренирующего слоя должны быть защищены от промерзания, чтобы избежать образования ледяных пробок, препятствующих отводу воды.

Связанные нормы

Применение ГЭСН 05-02-002-01 неразрывно связано с положениями других нормативных документов, регулирующих различные аспекты строительства и проектирования дренажных систем. Сметчику необходимо ориентироваться в этой нормативной базе для комплексного подхода к ценообразованию и выполнению работ.

• ГЭСН 05-01-001 и другие нормы сборника ГЭСН-2001-05 "Свайные работы. Опускные колодцы. Закрепление грунтов": Данный сборник является основным для работ, связанных с заглубленными конструкциями, где часто требуется устройство дренажа.
• ОДН 218.046-01 "Проектирование нежестких дорожных одежд": Этот документ содержит ключевые положения по конструированию дополнительных слоев оснований, включая дренирующие и морозозащитные слои в дорожных одеждах. В нем определяются условия, при которых необходимо устройство дренирующих слоев (например, на недренирующих грунтах при 3-й схеме увлажнения), а также требования к материалам и их совмещению функций.
• ОДМ 218.2.055-2015 "Рекомендации по расчету дренажных систем дорожных одежд": Методический документ, который детализирует принципы расчета дренажных систем дорожных одежд, включая расчеты на осушение и поглощение. Он также устанавливает требования к коэффициенту фильтрации материалов для дренирующих слоев и методы определения их прочностных характеристик.
• ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия": Основной стандарт, регламентирующий качество щебня, используемого в строительстве. Определяет требования к фракциям, прочности, морозостойкости, содержанию вредных примесей и другим характеристикам.
• ГОСТ 25100-2020 "Грунты. Классификация": Важен для правильного определения типа грунта на строительной площадке, что напрямую влияет на необходимость и конструкцию дренажной системы.
• ГОСТ 10146-74 "Ткани фильтровальные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия" и другие ГОСТы на геотекстиль: Регулируют качество и характеристики геотекстильных материалов, необходимых для предотвращения заиливания дренирующих слоев.
• ГЭСН 08-01-009-03 "Устройство вертикальной вентилирующей водоотводящей системы дренажа внутренних поверхностей стен из профилированных полиэтиленовых полотен": Хотя эта норма описывает другой тип дренажа, она может быть актуальна при комплексном подходе к защите зданий от влаги, когда помимо горизонтального дренажа требуется и вертикальный.

Контрольные моменты

Эффективность дренирующего слоя напрямую зависит от строгого соблюдения проектных решений и технологических требований. Сметчикам и специалистам по контролю качества необходимо уделять внимание следующим ключевым аспектам:

• Соответствие проектным решениям: Проверка толщины слоя, его ширины, уклонов и отметок на соответствие рабочим чертежам. Любые отклонения могут существенно снизить эффективность дренажа.
• Качество исходных материалов: Обязательная проверка паспортов качества и сертификатов на поставляемый щебень, подтверждающих его фракцию, прочность, морозостойкость и коэффициент фильтрации. При необходимости — проведение входного контроля материалов.
• Технология производства работ: Контроль за соблюдением последовательности операций, равномерностью распределения щебня, качеством уплотнения каждого слоя. Использование соответствующего оборудования для уплотнения.
• Геодезический контроль: Регулярные геодезические замеры для контроля отметок дна траншеи (корыта) и поверхности уложенного дренирующего слоя, а также для проверки заданных уклонов.
• Устройство геотекстильного слоя: Контроль за правильной укладкой геотекстиля, включая нахлесты, отсутствие повреждений и надежную фиксацию.
• Водоотводящие устройства: Проверка правильности устройства и подключения дренажных труб, коллекторов, выпусков и других элементов системы водоотведения, обеспечивающих сброс воды из дренирующего слоя.
• Исполнительная документация: Своевременное и корректное оформление актов освидетельствования скрытых работ, актов приемки материалов, журналов производства работ. Эти документы подтверждают объемы и качество выполненных работ и являются основанием для расчетов.

Тщательное соблюдение всех этих контрольных моментов, в сочетании с грамотным применением ГЭСН 05-02-002-01, гарантирует создание надежного, долговечного и функционального дренирующего слоя, способствующего общей устойчивости и безопасности строительного объекта.