ГЭСН 05-03-031-06: Роторное бурение лидерных скважин Jet2

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-06 является важным инструментом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по укреплению грунтов и устройству фундаментов. Данная норма регламентирует роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой, при двухкомпонентной технологии (Jet2) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения свыше 20 метров.

Лидерное бурение – это подготовительный этап, предшествующий погружению свай или устройству грунтоцементных элементов. Оно позволяет значительно снизить сопротивление грунта при последующем погружении конструкций, обеспечить их точное позиционирование и минимизировать негативное воздействие на окружающие сооружения, особенно в условиях плотной городской застройки или при работе с особо прочными, мерзлыми или скальными грунтами.

Технология струйной цементации (Jet Grouting), в рамках которой применяется данная норма, представляет собой современный и эффективный метод закрепления грунтов. Она основана на использовании высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и перемешивания грунта с вяжущим, в результате чего образуется новый материал – грунтоцемент, обладающий улучшенными прочностными и деформационными характеристиками.

Норма 05-03-031-06 относится к категории ГЭСН, что означает, что она определяет потребность в ресурсах (трудозатраты рабочих, время эксплуатации машин и механизмов, расход материалов) на 100 метров бурения. Она является частью более крупной таблицы 05-03-031, посвященной креплению грунта методом струйной цементации вертикальными грунтоцементными сваями.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 05-03-031-06 учитывает полный комплекс операций, необходимых для выполнения роторного бурения лидерных скважин с прямой промывкой по двухкомпонентной технологии. Согласно официальным источникам, в состав работ включены следующие основные этапы:

1. Бурение скважин с прямой промывкой. Этот процесс включает непосредственное разрушение грунта буровым инструментом и вынос разрушенной породы на поверхность с помощью циркулирующего бурового раствора. Прямая промывка обеспечивает стабильность стенок скважины и эффективное удаление шлама.
2. Наращивание бурильных труб. По мере углубления скважины бурильная колонна удлиняется путем присоединения дополнительных секций бурильных труб. Эта операция требует точности и соблюдения технологических регламентов для обеспечения соосности и прочности колонны.
3. Приготовление раствора в процессе бурения. Для прямой промывки используется буровой раствор (часто на основе глины), который готовится непосредственно на строительной площадке. Его состав и параметры (плотность, вязкость) контролируются и корректируются в процессе бурения для обеспечения оптимальных условий выноса шлама и стабилизации стенок скважины.

Помимо основных операций, нормы ГЭСН на бурение скважин, как правило, также учитывают ряд сопутствующих и вспомогательных работ, которые не всегда детализированы в кратком описании, но подразумеваются технологией. К ним могут относиться:

• Спуск и подъем бурового снаряда.
• Смена породоразрушающего инструмента (долот, коронок).
• Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового снаряда.
• Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы.
• Контроль за параметрами бурового раствора.
• Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин.
• Обслуживание бурового оборудования и внутрипопостроечного транспорта.

Технология двухкомпонентной струйной цементации (Jet2)

Двухкомпонентная технология (Jet2) является усовершенствованным методом струйной цементации грунтов. Ее ключевое отличие от однокомпонентной (Jet1) заключается в одновременной подаче через буровой монитор двух сред: высоконапорной струи цементного раствора и сжатого воздуха.

Принцип работы Jet2:

В процессе бурения лидерной скважины до проектной отметки, а затем при обратном ходе (подъеме) буровой колонны, через специальные сопла монитора под высоким давлением (порядка 400-500 атмосфер) подается цементный раствор. Одновременно по внешним полым штангам подается сжатый воздух. Энергия сжатого воздуха значительно увеличивает радиус действия цементной струи, позволяя более эффективно разрушать и перемешивать грунт с вяжущим.

Преимущества Jet2:

• Увеличенный диаметр грунтоцементных свай: Благодаря энергии сжатого воздуха, диаметр свай, получаемых по технологии Jet2, значительно больше, чем при Jet1. В глинистых грунтах он может достигать 1200-1500 мм, а в песчаных – 1500-2000 мм. Современные модификации (SuperJet) позволяют создавать колонны диаметром до 3000-5000 мм.
• Высокая производительность: Метод Jet2 позволяет выполнять большие объемы работ в сжатые сроки.
• Универсальность: Технология применима в широком диапазоне грунтов – от песчаных и супесчаных до суглинистых и глинистых, а также в разрушенных известняках.
• Минимальное воздействие: Отсутствие вибрационных и ударных нагрузок делает этот метод безопасным для использования вблизи существующих зданий и сооружений, в условиях плотной городской застройки.

Грунты 1-2 групп

Классификация грунтов по группам в зависимости от трудности и способа бурения скважин является стандартной практикой в сметном нормировании. Для норм, связанных с бурением скважин, разновидности грунтов принимаются по приложению 4.1 к сборнику ГЭСН 4 "Скважины".

Как правило, грунты 1-2 групп относятся к легкобуримым или среднебуримым. К ним могут относиться:

• 1 группа: Пески рыхлые, супеси пластичные, суглинки и глины мягко- и тугопластичные, ил, растительный грунт, торф, лесс мягкопластичный.
• 2 группа: Пески плотные, супеси твердые, суглинки и глины полутвердые, твердые, лесс твердый.

Важно отметить, что ГЭСН 05-03-031-06 применяется именно для этих групп грунтов. Для более сложных, скальных или мерзлых грунтов могут быть предусмотрены другие нормы или повышающие коэффициенты, которые должны быть обоснованы проектом.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 05-03-031-06 устанавливает следующие нормы расхода основных ресурсов на 100 метров бурения:

• Рабочий 4 разряда: 20.74 чел.-ч
• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м: 10.4 маш.-ч
• Вода: 6.13 м3
• Долота лопастные: 0.34 шт. (единица измерения "ч" в исходных данных является некорректной, предполагается "шт." или "компл.")
• Портландцементы бездобавочные: 6.13 т (единица измерения "ч" в исходных данных является некорректной, предполагается "т" или "м3" для приготовления промывочного раствора)

Трудозатраты и время выполнения

Общие трудозатраты по норме ГЭСН 05-03-031-06 включают затраты труда рабочих-строителей и машинистов. На 100 метров бурения они составляют:

• Рабочий 4 разряда: 20.74 чел.-ч
• Затраты труда машинистов: 41.64 чел.-ч

Суммарные прямые трудозатраты составляют 62.38 чел.-ч на 100 метров бурения. Эти показатели отражают время, необходимое квалифицированному персоналу для выполнения всех операций, предусмотренных составом работ. Разряд рабочего (4-й) указывает на требуемый уровень квалификации для выполнения данных работ.

Машины и оборудование

Основным видом оборудования, учтенным в норме, являются комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии двухкомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 70 м. Это специализированные буровые установки, оснащенные необходимым оборудованием для подачи цементного раствора и сжатого воздуха под высоким давлением. Их использование обеспечивает эффективность и качество выполнения работ по лидерному бурению для последующей струйной цементации. Норма учитывает 10.4 маш.-ч работы такого комплекса на каждые 100 метров бурения.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для правильного применения ГЭСН 05-03-031-06 в сметной документации сметчику необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объемов работ: На основе проектной документации (рабочих чертежей, геологических изысканий) необходимо точно определить общую длину лидерных скважин, подлежащих бурению. Объем работ выражается в метрах.
2. Проверка условий применения нормы: Убедитесь, что проектные условия соответствуют характеристикам нормы:

• Тип бурения: Роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой.
• Технология: Двухкомпонентная струйная цементация (Jet2).
• Грунты: 1-2 группы по классификации ГЭСН 4 "Скважины".
• Глубина: Свыше 20 метров. Если хотя бы одно из условий не соответствует, необходимо искать другую, более подходящую норму или применять соответствующие коэффициенты.

3. Перевод объема в единицы измерения нормы: Поскольку норма установлена на 100 метров бурения, общий объем работ в метрах необходимо разделить на 100. Например, если требуется пробурить 500 метров, то объем для сметы составит 500 / 100 = 5 единиц измерения нормы.
4. Расчет потребности в ресурсах: Умножьте полученный объем (в единицах нормы) на нормы расхода каждого ресурса, указанные в ГЭСН 05-03-031-06. Например, для 500 метров бурения (5 единиц нормы):

• Рабочий 4 разряда: 5 * 20.74 = 103.7 чел.-ч
• Комплексы машин: 5 * 10.4 = 52.0 маш.-ч
• Вода: 5 * 6.13 = 30.65 м3
• Долота лопастные: 5 * 0.34 = 1.7 шт.
• Портландцементы бездобавочные: 5 * 6.13 = 30.65 т

5. Формирование сметного расчета: Полученные объемы ресурсов используются для дальнейшего расчета прямых затрат, накладных расходов и сметной прибыли в соответствии с действующими методическими указаниями по определению сметной стоимости строительства.

Примеры использования

ГЭСН 05-03-031-06 применяется в различных строительных проектах, где требуется подготовка грунта методом струйной цементации. Наиболее частые сценарии включают:

• Усиление фундаментов существующих зданий и сооружений: При реконструкции, надстройке или выявлении недостаточной несущей способности грунтов основания, лидерное бурение с последующей струйной цементацией позволяет создать грунтоцементные сваи, которые повышают прочность и устойчивость фундаментов без значительных вибрационных воздействий.
• Устройство противофильтрационных завес: В гидротехническом строительстве, при возведении плотин, дамб, а также для защиты котлованов от притока грунтовых вод, технология Jet2 позволяет создавать плотные водонепроницаемые грунтоцементные завесы.
• Ограждение котлованов: Для обеспечения устойчивости стенок глубоких котлованов, особенно в условиях слабых или обводненных грунтов, лидерное бурение и последующая струйная цементация используются для формирования ограждающих грунтоцементных конструкций.
• Повышение несущей способности грунтов в основании новых сооружений: На участках со слабыми или неоднородными грунтами, где традиционные методы устройства фундаментов неэффективны или экономически нецелесообразны, Jet2 позволяет создать прочное и надежное основание.
• Укрепление откосов и склонов: Для предотвращения оползней и повышения устойчивости естественных или искусственных склонов.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 05-03-031-06 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые сметчику необходимо учитывать:

• Лидерное бурение как подготовительный этап: Важно понимать, что данная норма учитывает только бурение лидерных скважин. Сами работы по формированию грунтоцементных свай методом струйной цементации (подача раствора, подъем и вращение буровой колонны с формированием сваи) учитываются другими нормами, например, из той же таблицы 05-03-031, но с другими шифрами (например, ГЭСН 05-03-031-07 и далее).
• Диаметр скважины: Диаметр лидерной скважины, как правило, должен быть меньше диаметра погружаемой сваи или формируемой грунтоцементной колонны на 4-6 см, чтобы обеспечить плотное вхождение и эффективное взаимодействие с грунтом.
• Глубина бурения: Норма 05-03-031-06 применяется исключительно для глубин свыше 20 метров. Для меньших глубин (до 5 м, от 5 до 10 м, от 10 до 15 м, от 15 до 20 м) предусмотрены другие нормы в таблице 05-03-031 (например, ГЭСН 05-03-031-01, ГЭСН 05-03-031-02 и т.д.).
• Грунтовые условия: Норма предназначена для грунтов 1-2 групп. При работе с более сложными грунтами (например, 3-й группы и выше, скальными, мерзлыми) необходимо применять соответствующие коэффициенты или другие нормы, если таковые предусмотрены в сборниках ГЭСН.
• Важность геологических изысканий: Точное определение группы грунта и его физико-механических свойств является критически важным для правильного выбора нормы и обеспечения качества работ. Перед началом работ всегда должны быть проведены инженерно-геологические изыскания.
• Прямая промывка: Норма явно указывает на использование прямой промывки, что подразумевает определенный технологический процесс и расход бурового раствора.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 05-03-031-06, как и любых других сметных норм, требует внимательности и глубокого понимания технологии. Распространенные ошибки могут привести к некорректному расчету стоимости и финансовым потерям.

1. Неправильное определение группы грунта: Это одна из наиболее частых ошибок. Применение нормы для грунтов 1-2 групп к более сложным грунтам (например, 3-й группы) без соответствующих корректировок приведет к занижению затрат и, как следствие, к убыткам подрядчика. Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий и классификацию грунтов, приведенную в ГЭСН 04 "Скважины".
2. Игнорирование глубины бурения: ГЭСН 05-03-031-06 строго привязана к глубине свыше 20 метров. Использование этой нормы для меньших глубин или, наоборот, применение норм для меньших глубин к работам свыше 20 метров, является грубой ошибкой. Всегда проверяйте соответствие проектной глубины диапазону, указанному в норме.
3. Неверный учет ресурсов с неочевидными единицами измерения: В исходных данных для долот и цемента указана некорректная единица "ч". Если сметчик не обратит на это внимание и не уточнит фактические единицы (шт., т, м3) и их расход по полным таблицам ГЭСН, это приведет к значительным искажениям в расчете материальных затрат. Всегда сверяйтесь с полными версиями сборников ГЭСН и их техническими частями.
4. Отсутствие или неполнота проектной документации: Расчет сметы без полного комплекта проектной документации, включая геологические разрезы и технологические карты, является рискованным. Это может привести к недоучету объемов, неправильному выбору норм и игнорированию скрытых затрат.
5. Неучет сопутствующих работ: Хотя ГЭСН 05-03-031-06 включает основные операции, некоторые вспомогательные работы (например, транспортировка оборудования на большие расстояния, геофизические исследования) могут не быть учтены и должны быть добавлены отдельными позициями, если это обосновано проектом.
6. Использование устаревших нормативов: Сметные нормы регулярно обновляются. Применение устаревших версий ГЭСН может привести к некорректным расчетам из-за изменения состава работ, норм расхода ресурсов или появления новых технологий. Всегда используйте актуальные редакции ГЭСН.

Практические советы

Для эффективной работы с ГЭСН 05-03-031-06 и минимизации ошибок сметчикам рекомендуется:

• Детально изучайте проект: Прежде чем приступить к расчету, тщательно изучите всю проектную документацию, включая инженерно-геологические изыскания, технологические решения и спецификации.
• Используйте актуальные базы данных: Регулярно обновляйте свои сметные программы и базы ГЭСН, чтобы всегда работать с последними редакциями нормативов.
• Понимайте технологию: Глубокое понимание технологии струйной цементации и процесса лидерного бурения поможет вам правильно интерпретировать состав работ и применять норму в соответствии с реальными условиями.
• Взаимодействуйте со специалистами: При возникновении вопросов по технологии или грунтовым условиям не стесняйтесь консультироваться с инженерами-геологами, проектировщиками и производителями работ.
• Предусматривайте резервы: Включайте в смету резерв на непредвиденные расходы (обычно 5-15% от прямых затрат), чтобы покрыть возможные дополнительные работы или изменения, которые могут возникнуть в процессе строительства.
• Проверяйте расчеты: Всегда перепроверяйте свои расчеты, особенно объемы работ и применение коэффициентов.

Связанные нормы

Для полного и корректного составления сметы на работы по струйной цементации, помимо ГЭСН 05-03-031-06, могут потребоваться следующие нормы:

• Нормы на лидерное бурение для других глубин:
• ГЭСН 05-03-031-01: Роторное бурение лидерных скважин с прямой промывкой, при двухкомпонентной технологии (jet2) в грунтах 1-2 групп глубиной бурения: до 5 м.
• ГЭСН 05-03-031-02: ...глубиной бурения: от 5 до 10 м.
• ГЭСН 05-03-031-03: ...глубиной бурения: от 10 до 15 м.
• ГЭСН 05-03-031-04: ...глубиной бурения: от 15 до 20 м.
• Нормы на устройство грунтоцементных свай методом струйной цементации:
• ГЭСН 05-03-031-07: Устройство грунтоцементных свай по двухкомпонентной технологии (jet2) в грунтах 1-2 групп диаметром до 1,2 м, глубиной до 5 м.
• И далее по таблице 05-03-031 для различных диаметров и глубин. Эти нормы учитывают непосредственно процесс инъектирования цементного раствора и формирование сваи.
• ГЭСН 04 "Скважины": Общие положения этого сборника содержат важную информацию по классификации грунтов, общим требованиям к буровым работам, а также могут содержать коэффициенты, применимые к различным условиям бурения.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности и достоверности сметного расчета по ГЭСН 05-03-031-06 необходимо уделить особое внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие проектным данным: Все объемы, глубины, типы грунтов и используемые технологии должны строго соответствовать проектной документации. Любые отклонения должны быть обоснованы и согласованы.
• Полнота состава работ: Убедитесь, что все необходимые операции, предусмотренные технологией лидерного бурения и прямой промывки, учтены в смете, либо непосредственно нормой, либо дополнительными позициями.
• Актуальность нормативов: Используйте только действующие редакции ГЭСН и методических указаний по ценообразованию.
• Прозрачность расчета: Смета должна быть понятной и прозрачной, с четким обоснованием каждой позиции и применяемых коэффициентов. Это поможет избежать разногласий с заказчиком и упростит проверку.

Заключение

ГЭСН 05-03-031-06 является неотъемлемой частью сметного нормирования в области геотехнического строительства. Правильное применение этой нормы позволяет точно определить потребность в ресурсах для выполнения роторного бурения лидерных скважин по двухкомпонентной технологии Jet2 в грунтах 1-2 групп на глубину свыше 20 метров. Учет всех технических особенностей, состава работ, а также знание типичных ошибок и практических советов, изложенных в данной статье, поможет сметчикам составлять достоверные и обоснованные сметы, способствуя успешной реализации строительных проектов.