ГЭСН 05-03-007-03: Устройство грунтовых анкеров в грунтах 3 группы

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 05-03-007-03

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-007-03 является ключевым документом для определения ресурсных затрат при выполнении работ по устройству крепления стен котлованов. Эта норма охватывает процесс создания грунтовых стержневых инъекционных анкеров (АИ), предназначенных для восприятия растягивающих нагрузок с расчетной несущей способностью по тяге до 42 тонн-силы (тс). Ее применение специфично для бурения скважин в грунтах 3 группы, что указывает на определенные инженерно-геологические условия и сложность работ.

Грунтовые анкеры – это эффективное решение для обеспечения устойчивости ограждающих конструкций глубоких котлованов, подпорных стен, оползневых склонов и других сооружений, подверженных выдергивающим нагрузкам. Их использование позволяет освободить внутреннее пространство котлована от распорных систем, что значительно упрощает и ускоряет строительно-монтажные работы, а также позволяет вести строительство в стесненных условиях, например, рядом с существующими зданиями, минимизируя деформации.

Норма ГЭСН 05-03-007-03 входит в состав Сборника 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов" Государственных элементных сметных норм. Она разработана для определения потребности в трудовых, машинных и материальных ресурсах при выполнении данного вида работ и служит основой для составления сметных расчетов ресурсным или ресурсно-индексным методом. Актуальность нормы подтверждается ее включением в редакции ГЭСН 2020 года с дополнениями.

Техническая информация: Состав работ, ресурсы и особенности грунтов 3 группы

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-007-03 предусматривает полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтового стержневого инъекционного анкера. В состав работ включены следующие технологические этапы:

1. Изготовление стержневых анкеров. Этот этап включает подготовку всех компонентов анкера, таких как анкерная тяга (как правило, из высокопрочной винтовой арматуры или канатов), центраторы, полимерные трубки для свободной длины и другие элементы.
2. Бурение скважин машиной шарошечного бурения на гусеничном ходу с использованием обсадных труб и перемещением машины по фронту работ. Выбор шарошечного бурения обусловлен необходимостью проходки в грунтах 3 группы, которые могут быть достаточно плотными и содержать включения. Использование обсадных труб обеспечивает устойчивость стенок скважины, особенно в неустойчивых или обводненных грунтах, предотвращая их обрушение до установки анкера и нагнетания раствора.
3. Очистка скважины от выбуренного шлама бентонитовым раствором. После бурения скважина должна быть тщательно очищена от шлама для обеспечения качественного сцепления цементного раствора с грунтом. Бентонитовый раствор эффективно выносит шлам и стабилизирует стенки скважины.
4. Первичное нагнетание цементного раствора в скважину. На этом этапе в скважину под давлением подается цементный раствор, который заполняет пустоты и начинает формировать корневую часть анкера.
5. Установка анкера в скважину. Подготовленный стержневой анкер аккуратно опускается в скважину, заполненную цементным раствором. Важно обеспечить его правильное положение и центровку.
6. Извлечение обсадных труб после первичного нагнетания. После того как цементный раствор частично схватился и обеспечил некоторую устойчивость скважины, обсадные трубы извлекаются. Это позволяет раствору взаимодействовать непосредственно с грунтом.
7. Повторное нагнетание цементного раствора в скважину. Дополнительное нагнетание раствора (повторная инъекция) позволяет улучшить качество закрепления анкера в грунте, повысить его несущую способность за счет уплотнения и заполнения микротрещин в массиве.
8. Натяжение грунтового анкера на проектное усилие. После набора цементным раствором проектной прочности (обычно не менее 100% от проектной), анкер натягивается до заданного проектного усилия с помощью гидравлических домкратов. Этот этап является критически важным для создания предварительного напряжения и обеспечения требуемой несущей способности анкера. Закрепление анкера в рабочем положении производится с помощью анкерных плит и гаек.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 05-03-007-03 предусмотрен следующий расход основных материалов и эксплуатация машин на 1 метр анкера:

Трудозатраты рабочих-строителей:

• Средний разряд работы: 3,8
• Затраты труда рабочих: 2.18 чел.-ч

Машины и механизмы:

• Машины шарошечного бурения гидравлические на гусеничном ходу, глубина бурения до 45 м, диаметр скважин 160-230 мм: 0.61 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.23 маш.-ч
• Домкраты гидравлические, грузоподъемность до 1200 т: 0.34 маш.-ч
• Растворонасосы, производительность 6 м3/ч: 0.44 маш.-ч
• Растворосмесители стационарные для приготовления водоцементных и других растворов, объем емкости 350 л: 0.44 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.05 маш.-ч
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.11 маш.-ч
• Станции насосные гидравлические для привода гидродомкратов, давление до 10 МПа: 0.34 маш.-ч

Материалы:

• Смазка солидол жировой Ж: 0.143 кг
• Долото трехшарошечное III 1460К-ПВ: 0.006 шт
• Вода: 0.02 м3
• Ленты изоляционные хлопчатобумажные прорезиненные для электромонтажных и ремонтных работ, цвет черный, ширина 20 мм, толщина 0,35 мм: 0.3 м
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/45, Э42А, диаметр 2 мм: 0 т (указывает на незначительный расход или учет в других нормах)
• Портландцемент общестроительного назначения бездобавочный М500 Д0 (ЦЕМ I 42,5Н): 0.006 т
• Прокат листовой горячекатаный, марки стали Ст3сп, Ст3пс, ширина 1200-3000 мм, толщина 1-8 мм: 0 т (указывает на незначительный расход или учет в других нормах)
• Муфты полимерные соединительные компрессионные, диаметр 50х50 мм: 0.017 10 шт (т.е. 0.17 шт)
• Трубка из поливинилхлоридного пластиката, наружный диаметр 51 мм: 0.79 м

Неучтенные ресурсы: В соответствии с данными сметных баз, некоторые ресурсы, критически важные для устройства анкеров, могут быть не учтены напрямую в норме с конкретным расходом, либо их расход равен нулю, что подразумевает их отдельный учет по проекту. К таким ресурсам относятся:

• Штанги для бурения: В зависимости от технологии (например, самозабуриваемые анкеры) буровые штанги могут оставаться в теле анкера, выполняя функцию тяги. Их расход определяется проектом.
• Порошки бентонитовые: Используются для приготовления бурового раствора, необходимого для очистки скважин и стабилизации их стенок.
• Каркасы арматурные: Являются основной несущей частью стержневого анкера. Их тип, диаметр и длина определяются проектом в зависимости от требуемой несущей способности.
• Трубы стальные бесшовные обсадные: Могут использоваться для предотвращения обрушения стенок скважины в неустойчивых грунтах. Их расход зависит от геологических условий и технологии бурения.

Грунты 3 группы: Особенности и классификация

Применение нормы 05-03-007-03 строго привязано к грунтам 3 группы по буримости. Классификация грунтов по группам определяется их физико-механическими свойствами и трудностью разработки. Согласно различным нормативным документам (например, ЕНиР, ГЭСН-2001 Приложения, СНиП IV-2-82), к грунтам 3 группы относятся:

• Суглинки и супеси с примесью более 20% мелкой (до 3 см) гальки и щебня.
• Лесс плотный.
• Дресва.
• Глины с частыми прослоями (до 5 см) слабосцементированных песчаников и мергелей, плотные мергелистые, загипсованные, песчанистые.
• Алевролиты глинистые слабосцементированные.
• Песчаники слабосцементированные глинистые на известковистом цементе.
• Мергель.
• Известняк-ракушечник, мел плотный, магнезит.
• Гипс тонкокристаллический выветрелый.
• Слабый каменный уголь.
• Сланцы (тальковые, разрушенные, всех разновидностей).
• Марганцевая руда, окисленная рыхлая железная руда, глинистые бокситы.

Для сметчика крайне важно иметь актуальные инженерно-геологические изыскания, подтверждающие принадлежность грунтов на объекте к 3 группе, поскольку от этого зависит корректность применения данной нормы. Ошибочное определение группы грунта может привести к существенным искажениям в сметной стоимости работ.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Пошаговый алгоритм расчета в смете

Применение ГЭСН 05-03-007-03 в сметной документации осуществляется по следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: На основе проектной документации (рабочих чертежей, проекта производства работ – ППР, проекта организации строительства – ПОС) определяется общее количество метров грунтовых анкеров, подлежащих устройству. Единица измерения нормы – "м анкера".
2. Выбор нормы: Убедитесь, что инженерно-геологические условия площадки соответствуют грунтам 3 группы. Если грунты относятся к другим группам, следует применять соответствующие нормы из той же таблицы ГЭСН 05-03-007: ГЭСН 05-03-007-01 (грунты 1 группы), ГЭСН 05-03-007-02 (грунты 2 группы) или ГЭСН 05-03-007-04 (грунты 4 группы).
3. Применение нормы: Умножьте объем работ (в метрах анкера) на нормативные показатели расхода ресурсов, указанные в ГЭСН 05-03-007-03. Это даст общее количество трудозатрат, машино-часов и объемов материалов.
4. Учет неучтенных ресурсов: Отдельно учтите стоимость и расход неучтенных нормой ресурсов, таких как буровые штанги, бентонитовые порошки, арматурные каркасы и обсадные трубы. Их номенклатура и количество должны быть определены проектной документацией или технологическим регламентом.
5. Перевод в текущие цены: Полученные ресурсные показатели переводятся в текущие цены с использованием соответствующих индексов пересчета, утверждаемых Минстроем России или региональными органами ценообразования. Важно помнить, что ГЭСН содержит нормы расхода, а не стоимостные показатели в рублях.
6. Накладные расходы и сметная прибыль: К прямым затратам (оплата труда, эксплуатация машин, стоимость материалов) добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

• Крепление стен глубоких котлованов: Наиболее распространенное применение. Например, при строительстве подземных паркингов, фундаментов высотных зданий или тоннелей в условиях плотной городской застройки, где невозможно использовать откосы или традиционные распорные системы.
• Стабилизация оползневых склонов: Грунтовые анкеры могут использоваться для повышения устойчивости естественных или искусственных склонов, подверженных оползневым процессам, особенно в грунтах 3 группы, где требуется значительное усилие закрепления.
• Усиление существующих фундаментов: В случаях реконструкции или увеличения нагрузок на существующие сооружения, грунтовые анкеры могут быть применены для дополнительного закрепления фундаментов, передавая часть нагрузок на более глубокие и прочные слои грунта.

Особенности и ограничения

• Геологические условия: Норма 05-03-007-03 применима только для грунтов 3 группы. Использование ее в других типах грунтов (например, слабых глинистых, просадочных, набухающих, органоминеральных и органических) недопустимо, так как это может привести к некорректным расчетам и снижению надежности крепления.
• Расчетная несущая способность: Норма рассчитана на анкеры с несущей способностью до 42 тс. Для анкеров с большей несущей способностью или при особых условиях могут потребоваться индивидуальные расчеты и нормы.
• Проектная документация: Устройство грунтовых анкеров – это сложный инженерный процесс, требующий обязательного наличия детальной проектной документации (рабочий проект, ППР), отчета по инженерно-геологическим изысканиям, а также данных о подземных коммуникациях.
• Испытания: Обязательным условием является проведение пробных, контрольных и приемочных испытаний анкеров на вырыв для подтверждения их фактической несущей способности и соответствия проектным требованиям.

Полезная информация для сметчиков

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Одна из самых частых и критичных ошибок. Применение нормы для грунтов, не соответствующих 3 группе, приведет к искажению ресурсных показателей и, как следствие, к неверной сметной стоимости. Как избежать: Всегда опирайтесь на актуальные и достоверные инженерно-геологические изыскания, выполненные квалифицированными специалистами. При сомнениях или неоднородности грунтов, проконсультируйтесь с проектировщиками.
2. Игнорирование неучтенных ресурсов: Норма 05-03-007-03, как и многие другие ГЭСН, не учитывает в своем составе все материалы, которые могут потребоваться для конкретного проекта (например, арматурные каркасы, буровые штанги, бентонит). Как избежать: Внимательно изучайте проектную документацию на предмет спецификации материалов и оборудования. Включайте в смету неучтенные ресурсы отдельными позициями на основании проектных данных или фактических потребностей.
3. Недооценка сложности работ: Устройство грунтовых анкеров – это высокотехнологичный процесс. Недооценка сложности бурения, инъектирования или натяжения может привести к занижению трудозатрат и машино-часов. Как избежать: Учитывайте все факторы, влияющие на производительность, такие как стесненные условия, наличие подземных коммуникаций, необходимость водопонижения.
4. Отсутствие или некорректное проведение испытаний: Испытания анкеров являются обязательными для подтверждения их несущей способности. Отсутствие этих затрат в смете или их неверный расчет – серьезное упущение. Как избежать: Всегда предусматривайте в смете затраты на пробные, контрольные и приемочные испытания грунтовых анкеров в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57355-2016 и ВСН 506-88.
5. Неучет защиты от коррозии: Для постоянных грунтовых анкеров крайне важна защита анкерных тяг от коррозии. Как избежать: Убедитесь, что проект предусматривает необходимые меры антикоррозийной защиты, и эти затраты учтены в смете.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом составления сметы тщательно изучите проект производства работ (ППР) и проект организации строительства (ПОС). Эти документы содержат ключевую информацию о технологии, последовательности работ, применяемом оборудовании и материалах, а также о специфических условиях объекта.
• Взаимодействие с проектировщиками: Не стесняйтесь задавать вопросы проектировщикам по любым неясным моментам, особенно касающимся типа анкеров, их длины, диаметра скважин, состава инъекционного раствора и требований к испытаниям.
• Учет местных условий: Применяйте поправочные коэффициенты, если это предусмотрено для конкретных условий строительства (например, работа в стесненных условиях, вблизи действующих коммуникаций, в зимнее время).
• Мониторинг изменений в нормативах: Сметные нормы регулярно обновляются. Следите за выходом новых редакций ГЭСН и методических указаний Минстроя России, чтобы использовать актуальные данные.
• Использование специализированного ПО: Современные сметные программы значительно упрощают расчеты и помогают избежать ошибок, автоматически применяя индексы и учитывая структуру нормы.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 05-03-007-03 является частью серии норм, которые различаются по группе грунтов, в которых производится бурение. Для корректного применения необходимо выбирать норму, соответствующую фактическим инженерно-геологическим условиям объекта:

• ГЭСН 05-03-007-01: Устройство крепления стен котлована грунтовыми стержневыми инъекционными анкерами (АИ) с расчетной несущей способностью анкера по тяге до 42 тс при бурении скважин в грунтах группы 1.
• ГЭСН 05-03-007-02: Устройство крепления стен котлована грунтовыми стержневыми инъекционными анкерами (АИ) с расчетной несущей способностью анкера по тяге до 42 тс при бурении скважин в грунтах группы 2.
• ГЭСН 05-03-007-04: Устройство крепления стен котлована грунтовыми стержневыми инъекционными анкерами (АИ) с расчетной несущей способностью анкера по тяге до 42 тс при бурении скважин в грунтах группы 4.

Выбор правильной нормы по группе грунта критически важен, так как трудозатраты и расход машинных ресурсов значительно возрастают с увеличением твердости грунта.

Контрольные моменты

Контроль качества при устройстве грунтовых анкеров регламентируется рядом нормативных документов, включая ГОСТ Р 57355-2016 "Анкеры грунтовые. Правила производства работ" и ВСН 506-88 "Проектирование и устройство грунтовых анкеров". Основные контрольные моменты включают:

• Контроль бурения: Проверка правильности установки бурового оборудования, соответствия фактического напластования грунтов данным изысканий, контроль глубины и угла наклона скважин.
• Контроль инъектирования: Проверка качества цементного раствора (водоцементное отношение, однородность), контроль давления и объема нагнетания.
• Контроль установки анкера: Проверка правильности монтажа анкера в скважине, центровки, целостности защитных оболочек.
• Испытания анкеров: Проведение обязательных пробных, контрольных и приемочных испытаний на вырыв для подтверждения несущей способности анкера. Результаты испытаний должны быть задокументированы в протоколах, содержащих графики зависимости нагрузки от смещения, максимальное разрушающее усилие и характер разрушения.
• Защита от коррозии: Для постоянных анкеров должен быть обеспечен контроль за качеством антикоррозийной защиты анкерных тяг.

Соблюдение всех этих этапов контроля гарантирует надежность и долговечность грунтовых анкеров, а также безопасность всей конструкции.