ГЭСН 05-03-031-14: Устройство свай Jet1 в связных грунтах

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 05-03-031-14 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по укреплению грунтов методом струйной цементации. Данная норма регламентирует устройство свай по однокомпонентной технологии (Jet1) в связных грунтах, когда длина свай составляет от 10 до 20 метров, а их диаметр — от 700 до 800 мм.

Технология струйной цементации грунтов, известная как Jet Grouting, представляет собой современный и высокоэффективный метод закрепления слабых или сильно обводненных грунтов в геотехническом строительстве. Суть метода заключается в нагнетании под высоким давлением цементного раствора в скважину, что приводит к разрушению и одновременному перемешиванию частиц грунта с цементным раствором. В результате этого процесса образуется новый материал — грунтоцемент (или грунтобетон), обладающий значительно улучшенными прочностными и деформационными характеристиками.

Однокомпонентная технология (Jet1) подразумевает, что разрушение грунта и его цементация достигаются исключительно высокоэнергетической струей цементного раствора. Этот метод особенно эффективен в однородных грунтах и позволяет создавать колонны заданного диаметра. Применение данной технологии широко распространено для усиления фундаментов, устройства противофильтрационных завес, ограждения котлованов, повышения устойчивости склонов и заполнения карстовых полостей.

Единицей измерения для данной нормы является 100 метров свай, что позволяет удобно масштабировать расчеты для различных объемов работ.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 05-03-031-14 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для устройства грунтоцементных свай по технологии Jet1. Состав работ, учтенный в норме, включает следующие основные этапы:

1. Приготовление раствора. Этот этап включает в себя все процессы, связанные с подготовкой цементного раствора требуемой консистенции и свойств. Для этого используются миксерные станции, обеспечивающие однородность смеси. Качество раствора напрямую влияет на прочность будущих грунтоцементных свай.
2. Формирование грунтоцементной сваи. Это основной этап, в ходе которого происходит непосредственное устройство сваи. Он начинается с бурения лидерной скважины до проектной отметки. Затем, при обратном ходе буровой колонны, через специальные форсунки (сопла) монитора под высоким давлением (до 40-50 МПа, или 400-600 бар) подается цементный раствор. Одновременно с подачей раствора колонна поднимается с вращением, что позволяет режущей струе разрушать грунт и перемешивать его с цементным раствором, формируя грунтоцементное тело. Часть размытого грунта выносится на поверхность.
3. Промывка нагнетательного оборудования после цементации. После завершения формирования свай крайне важна тщательная промывка всего нагнетательного оборудования, включая насосы, шланги и форсунки, для предотвращения застывания цементного раствора и обеспечения готовности оборудования к дальнейшей работе.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, учтенных в ГЭСН 05-03-031-14, предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Трудозатраты рабочих:

• Рабочий 2 разряда: 0.22 чел.-ч

• Рабочий 4 разряда: 33.98 чел.-ч

• Общие трудозатраты рабочих составляют 34.20 чел.-ч на 100 м свай. Средний разряд рабочих, задействованных в процессе, составляет около 4.0.

• Машины и механизмы:

• Комплексы машин для устройства грунтоцементных свай по технологии однокомпонентной струйной цементации, глубина бурения до 35 м: 16.49 маш.-ч. Это основное оборудование, включающее буровую установку, цементировочный насос высокого давления и миксерную станцию.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.11 маш.-ч. Используются для монтажа/демонтажа оборудования, перемещения материалов.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.09 маш.-ч. Применяются для транспортировки материалов и оборудования на строительной площадке.

• Материалы:

• Вода: 0 м3 (Примечание: В данной норме расход воды указан как 0 м3, что может означать, что вода для приготовления раствора учтена в составе работы комплексов машин или ее расход определяется проектом и не нормируется напрямую в ГЭСН). Тем не менее, для струйной цементации необходимы портландцементы бездобавочные и добавки для струйной цементации, которые являются ключевыми компонентами для формирования грунтоцементных свай.

Требования к квалификации

Выполнение работ по струйной цементации требует высокой квалификации персонала. Рабочие должны обладать знаниями и навыками в области буровых работ, приготовления и нагнетания цементных растворов, а также уметь работать со специализированным высоконапорным оборудованием. Машинисты должны иметь опыт управления комплексами машин для струйной цементации и кранами.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для правильного применения ГЭСН 05-03-031-14 в сметном расчете необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Исходя из проектной документации, определите общую длину грунтоцементных свай, подлежащих устройству, в метрах. Убедитесь, что параметры свай (длина свыше 10 до 20 м, диаметр свыше 700 до 800 мм) и тип грунта (связные) соответствуют условиям применения данной нормы.
2. Перевод объема в единицы измерения нормы: Поскольку единица измерения нормы — 100 м, разделите общую длину свай на 100. Например, если общая длина свай составляет 500 м, то объем работ по норме будет 500 / 100 = 5 единиц.
3. Расчет прямых затрат: Умножьте количество единиц объема работ на нормативные показатели расхода ресурсов (трудозатраты рабочих, машино-часы, расход материалов) из ГЭСН 05-03-031-14. Это даст вам потребность в ресурсах для вашего конкретного объема работ.
4. Определение текущей стоимости ресурсов: Используя текущие цены на трудовые ресурсы, эксплуатацию машин и стоимость материалов, рассчитайте денежное выражение прямых затрат. Для этого применяются индексы пересчета в текущие цены.
5. Начисление накладных расходов и сметной прибыли: К полученным прямым затратам добавьте накладные расходы и сметную прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями (например, МДС 81-35.2004).
6. Учет прочих затрат: Включите в смету прочие затраты, такие как затраты на временные здания и сооружения, зимнее удорожание, непредвиденные расходы (резервный фонд 5-15%) и другие, согласно МДС 81-35.2004 и проектной документации.

Примеры использования

• Усиление фундаментов существующих зданий: При реконструкции или надстройке зданий, расположенных на слабых связных грунтах, где требуется увеличение несущей способности основания, данная норма будет применяться для устройства дополнительных грунтоцементных свай.
• Ограждение котлованов: При строительстве подземных сооружений в условиях плотной городской застройки или при наличии высоких грунтовых вод, грунтоцементные сваи могут использоваться для создания ограждающих конструкций, обеспечивающих устойчивость стенок котлована и снижение водопритока.
• Повышение устойчивости склонов и откосов: На участках со сложным рельефом и нестабильными связными грунтами, устройство грунтоцементных свай по технологии Jet1 может быть предусмотрено для стабилизации склонов и предотвращения оползней.

Особенности и ограничения

• Тип грунта: Норма 05-03-031-14 строго применима для связных грунтов. Для несвязных грунтов (пески, супеси) существуют другие нормы в той же таблице, например, ГЭСН 05-03-031-24 или ГЭСН 05-03-031-31.
• Длина и диаметр свай: Точное соответствие проектных параметров (длина свыше 10 до 20 м, диаметр свыше 700 до 800 мм) является обязательным условием для применения данной нормы.
• Технология Jet1: Норма учитывает только однокомпонентную технологию. Если проектом предусмотрена двух- (Jet2) или трехкомпонентная (Jet3) технология, необходимо использовать соответствующие нормы.
• Контроль качества: Важным аспектом является контроль качества выполнения работ, включая прочность грунтоцемента. Прочность на сжатие в глинистых грунтах обычно составляет от 1 до 3 МПа.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

При составлении смет на работы по ГЭСН 05-03-031-14 сметчики могут столкнуться с рядом распространенных ошибок:

1. Неправильный выбор нормы: Использование данной нормы для несвязных грунтов или для свай с другими параметрами длины/диаметра. Как избежать: Всегда тщательно проверяйте соответствие проектных данных (тип грунта, длина, диаметр свай) условиям применения конкретной нормы ГЭСН.
2. Игнорирование неучтенных ресурсов: В некоторых нормах ГЭСН могут быть неучтенные ресурсы (например, цемент, добавки, вода, если их расход не указан явно), которые должны быть добавлены в смету по проектным данным. Как избежать: Внимательно изучайте состав работ и примечания к норме, а также технологические карты для определения всех необходимых материалов.
3. Ошибки в расчете объемов: Неточное определение объемов свайных работ может привести к существенным отклонениям в смете. Как избежать: Основывайтесь только на утвержденной проектной документации и выполняйте перепроверку расчетов.
4. Применение устаревших или некорректных индексов: Использование неактуальных индексов пересчета в текущие цены. Как избежать: Регулярно обновляйте сметно-нормативные базы и используйте только официальные индексы, утвержденные Минстроем России или региональными органами.
5. Недостаточная детализация: Сокращение наименований работ или материалов без должных пояснений. Как избежать: Максимально подробно описывайте все запланированные работы и используемые материалы, чтобы избежать разночтений с заказчиком.

Практические советы

• Изучайте технологию: Глубокое понимание технологии струйной цементации (Jet Grouting), ее вариантов (Jet1, Jet2, Jet3) и особенностей применения в различных грунтах поможет более точно интерпретировать нормативы и обосновывать сметные решения.
• Используйте актуальные базы: Всегда работайте с последними редакциями ГЭСН и ФЕР, а также актуальными сборниками текущих цен и индексов.
• Консультируйтесь с экспертами: В сложных или нестандартных случаях не стесняйтесь обращаться за консультацией к опытным сметчикам или инженерам-геотехникам.
• Учитывайте местные условия: Применяйте поправочные коэффициенты, учитывающие специфику объекта (стесненные условия, удаленность, особые грунтовые условия), если это предусмотрено методическими указаниями (например, МДС 81-35.2004).

Связанные нормы

Для комплексного расчета свайных работ и закрепления грунтов могут быть полезны следующие нормы из Сборника ГЭСН 05 "Свайные работы, опускные колодцы, закрепление грунтов":

• Другие нормы таблицы 05-03-031: Для свай других длин и диаметров, а также для несвязных грунтов (например, ГЭСН 05-03-031-22, ГЭСН 05-03-031-24, ГЭСН 05-03-031-31).
• ГЭСН 05-03-030: Оголовник замораживающей колонки (хотя это другая технология, она находится в том же разделе закрепления грунтов).
• ГЭСН 05-03-005-01: Укрепление грунта методом устройства горизонтальных грунтоцементных свай по технологии "Jet grouting". Это может быть актуально, если на объекте применяются горизонтальные сваи.
• ГЭСН 05-01-XXX: Нормы на устройство других типов свай (например, буронабивных, забивных), которые могут применяться в комплексе с Jet Grouting.

Контрольные моменты

• Проектная документация: Всегда сверяйтесь с проектной документацией, так как именно она определяет тип, количество, длину и диаметр свай, а также тип грунта.
• Геологические изыскания: Результаты инженерно-геологических изысканий критически важны для подтверждения типа грунта и выбора оптимальной технологии струйной цементации.
• Испытания свай: Проведение испытаний грунтоцементных свай (например, статической нагрузкой) является обязательным для подтверждения их несущей способности и соответствия проектным требованиям. Затраты на испытания свай, как правило, определяются отдельным сметным расчетом.
• Журнал работ: Ведение подробного журнала производства работ, включая параметры нагнетания раствора, объемы использованных материалов и данные о формировании свай, обеспечивает прозрачность и контроль качества.