Буровые работы в строительстве: виды, оборудование, методы, нормы

Содержание

Буровые работы в строительстве


Буровые работы являются неотъемлемой частью многих строительных проектов, особенно когда речь идет о возведении зданий и сооружений на участках со сложными грунтовыми условиями. Эти работы включают в себя бурение скважин, шурфов и котлованов для различных целей, таких как:


- Закладка фундаментов зданий и сооружений

- Установка свай и опор

- Инженерно-геологические изыскания 

- Устройство дренажных систем

- Разработка карьеров и добыча полезных ископаемых


Правильное планирование и выполнение буровых работ имеет решающее значение для обеспечения безопасности, стабильности и долговечности строительных объектов. От качества буровых работ напрямую зависит надежность фундамента, что в свою очередь определяет способность здания выдерживать нагрузки и противостоять неблагоприятным внешним воздействиям.


Буровые работы требуют высокой квалификации специалистов, современного оборудования и строгого соблюдения технологических норм и требований. Ошибки на этапе бурения могут привести к серьезным проблемам, таким как осадка фундамента, деформация конструкций и даже обрушение здания.


В данной статье мы подробно рассмотрим различные аспекты буровых работ в строительстве, включая используемое оборудование, методы бурения, контроль качества, а также меры безопасности и охраны окружающей среды. Изучим особенности бурения в различных грунтовых условиях и специфику работ для разных типов строительных объектов.

Виды буровых работ


В строительстве применяются различные виды буровых работ в зависимости от конкретных задач и грунтовых условий. Рассмотрим основные из них:


Бурение скважин


Буронабивные сваи. Это один из наиболее распространенных способов закладки фундамента. Полые стальные трубы забиваются в грунт с помощью буровых установок, затем внутрь опускается арматурный каркас, и скважина заполняется бетоном.

Буроинъекционные сваи. Применяются для укрепления грунтов и создания противофильтрационных завес. Сначала бурится скважина, затем в нее под давлением нагнетается инъекционный раствор.

Геологоразведочное бурение. Проводится на этапе инженерных изысканий для изучения состава и свойств грунтов на участке строительства.

Шурфы и котлованы  


Разработка котлованов. Производится для создания заглублённых частей зданий - подвалов, паркингов и т.д. Может выполняться как с применением буровой техники для предварительного рыхления грунта, так и полностью экскаваторами.

Вскрытие шурфов. Небольшие по размеру котлованы для визуального обследования грунтов, взятия проб и проведения испытаний.

Разработка карьеров и траншей. Применяется при добыче строительных материалов, прокладке коммуникаций и дорог.  

Это лишь основные виды. На практике буровые работы могут сочетаться друг с другом и комбинироваться с другими технологиями строительства.


Оборудование для буровых работ


Для выполнения буровых работ в строительстве используется специализированное оборудование и техника. Рассмотрим основные виды:


 Буровые установки


Роторные буровые установки. Предназначены для бурения скважин вращательным способом. Могут быть колонковыми для извлечения керна или шнековыми для выгрузки выбуренной породы на поверхность.

Ударно-канатные буровые установки. Используют принцип свободного падения ударной штанги для разрушения горных пород. Применяются для проходки малопрочных горных пород.

Гидравлические буровые установки. Основаны на использовании энергии струи промывочной жидкости. Позволяют бурить самые твердые горные породы.

 Вспомогательная техника


Буровые насосы. Обеспечивают циркуляцию промывочных растворов в скважине для выноса шлама и охлаждения бурового инструмента.

Грузоподъемное оборудование. Краны, лебедки, тали и другие механизмы для монтажа и обслуживания буровых установок.

Транспортные средства. Используются для доставки оборудования, материалов и персонала на строительную площадку.

 Буровой инструмент


Буровые коронки и долота. Предназначены для разрушения горных пород при вращательном и ударно-вращательном бурении.

Колонковые трубы. Применяются для извлечения керна при геологоразведочных работах.

Обсадные трубы. Используются для закрепления устойчивых скважин и предотвращения их обрушения.  

Буровые штанги и трубы. Служат для передачи крутящего момента и осевой нагрузки к буровому инструменту.

Правильный подбор буровой техники и оборудования имеет решающее значение для эффективности и безопасности работ. Современные установки оснащаются системами компьютерного управления для повышения точности бурения.


Методы бурения в строительстве


В строительной отрасли применяются различные методы бурения в зависимости от типа грунта, глубины и назначения скважины. Рассмотрим основные из них:


 Вращательное бурение


Роторное бурение. Разрушение горной породы осуществляется вращающимся буровым долотом под действием осевой нагрузки. Широко используется для бурения скважин различной глубины.

Колонковое бурение. Позволяет извлекать керн (цилиндрический образец) горной породы для изучения ее строения и состава. Применяется при инженерно-геологических изысканиях.

Шнековое бурение. Для выгрузки выбуренного грунта на поверхность используется винтовой шнек, что упрощает процесс бурения и уменьшает загрязнение территории.

 Ударно-вращательное бурение


Сочетает вращательное и ударное воздействие на горную породу за счет свободного падения ударной штанги. Позволяет повысить производительность бурения в прочных и крепких грунтах.


 Гидравлическое (безвращательное) бурение


Гидромониторное бурение. Разрушение грунта осуществляется струей воды под высоким давлением. Подходит для рыхлых и малопрочных пород.  

Гидровращательное бурение. Сочетает вращение долота с промывкой скважины струей жидкости. Позволяет бурить твердые горные породы.

При выборе метода учитываются характеристики грунта, глубина бурения, требования к скважине и другие факторы. Некоторые методы дополняются промывкой для удаления шлама из скважины.


Контроль качества буровых работ


Обеспечение высокого качества буровых работ имеет критически важное значение для безопасности и долговечности строительных объектов. Поэтому на всех этапах бурения осуществляется тщательный контроль в соответствии с проектными требованиями и нормативными документами. Рассмотрим основные аспекты контроля качества:


 Входной контроль

- Проверка соответствия применяемых материалов и оборудования проектным характеристикам и требованиям безопасности.

- Оценка квалификации персонала, допуска к работе.  

- Изучение имеющейся проектной и исполнительной документации.


 Операционный контроль 

- Непрерывный мониторинг режимов бурения, соблюдения технологии работ.

- Контроль качества буровых растворов (плотность, вязкость, водоотдача и др.).

- Отслеживание отклонений от проекта, несоответствий по глубине, направлению и т.п.

- Документирование всех отклонений в исполнительной документации.  


 Геофизические исследования

- Выполнение комплекса геофизических исследований в скважинах, таких как каротаж, инклинометрия и др.

- Оценка фактического состояния скважины и окружающего грунтового массива.


 Выходной контроль

- Визуальный осмотр и обмеры выполненных буровых работ.

- Испытание скважин на герметичность и соответствие проектным характеристикам.

- Проверка исполнительной документации, составление актов и протоколов по результатам работ.


Строгое соблюдение требований контроля качества позволяет своевременно выявлять и устранять любые отклонения и дефекты на всех стадиях бурения. Это обеспечивает надежность и долговечность строительных конструкций.


Техника безопасности и охрана окружающей среды


Буровые работы относятся к категории опасных производственных процессов, поэтому вопросы безопасности труда и охраны окружающей среды имеют первостепенное значение. Рассмотрим основные требования в этой области:


 Техника безопасности


Подготовка персонала. Допуск к буровым работам только квалифицированных специалистов после соответствующего обучения и инструктажа по ТБ.

Средства индивидуальной защиты. Использование касок, спецодежды, обуви с защитными наколенниками и налокотниками, перчаток, наушников и др. 

Организация рабочей зоны. Оборудование безопасных проходов, ограждение опасных зон, установка знаков безопасности и сигнальных разметок.

Техническое обслуживание оборудования. Регулярные проверки исправности буровых установок, грузоподъемных механизмов, инструмента.

Меры противопожарной безопасности. Запрет на курение, наличие исправных огнетушителей, обеспечение проездов для пожарной техники.

 Охрана окружающей среды


Рациональное водопользование. Использование промывочных жидкостей по замкнутому циклу, очистка стоков.

Обращение с буровыми отходами. Организация специальных шламохранилищ для размещения выбуренных пород. Последующая переработка или захоронение.

Снижение шумового воздействия. Применение звукоизолирующих экранов, выбор низкошумных технологий бурения.  

Предотвращение загрязнения почв. Использование защитных обваловок, своевременная ликвидация розливов ГСМ.

Рекультивация земель. Обязательное восстановление плодородного слоя почвы и ландшафта после завершения буровых работ.

Соблюдение всех норм и требований позволяет минимизировать риски для жизни и здоровья персонала, окружающих людей и экологии в районе строительства. Обеспечение безопасности является неотъемлемой частью буровых работ.


Примерные расценки на буровые работы в разных регионах России:


Москва и Московская область:


- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 500 мм - от 1300 руб/м.п.

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 800 мм - от 2000 руб/м.п.  

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 1000 мм - от 2800 руб/м.п.

- Бурение инъекционной скважины диаметром 112 мм - от 180 руб/м.п.

- Бурение инъекционной скважины диаметром 159 мм - от 250 руб/м.п.

- Бурение геологоразведочной скважины диаметром 93 мм - от 400 руб/м.п.  

- Бурение геологоразведочной скважины диаметром 151 мм - от 650 руб/м.п.


- Разработка котлована экскаватором - от 60 руб/м3

- Устройство шурфа глубиной 3 м - от 45 000 руб.

- Устройство шурфа глубиной 5 м - от 75 000 руб.


Санкт-Петербург и Ленинградская область:

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 620 мм - от 1800 руб/м.п.

- Бурение геологоразведочной скважины диаметром 151 мм - от 600 руб/м.п. 

- Устройство шурфа глубиной 3 м - от 50 000 руб.


Екатеринбург и Свердловская область:  

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 500 мм - от 1200 руб/м.п.

- Бурение инъекционной скважины диаметром 112 мм - от 160 руб/м.п.

- Разработка котлована экскаватором - от 45 руб/м3  


Краснодарский край:

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 800 мм - от 2500 руб/м.п. 

- Бурение геологоразведочной скважины диаметром 132 мм - от 450 руб/м.п.

- Устройство шурфа глубиной 5 м - от 65 000 руб.


Новосибирск и Новосибирская область:

- Бурение скважины под буронабивную сваю диаметром 600 мм - от 1400 руб/м.п.

- Бурение инъекционной скважины диаметром 160 мм - от 300 руб/м.п. 

- Разработка котлована экскаватором - от 60 руб/м3


Стоимость может варьироваться в зависимости от сложности условий, глубины бурения, наличия спецработ и других факторов. Приведенные цифры дают общее представление о ценовом не в различных регионах.

Заключение


Буровые работы играют ключевую роль в реализации строительных проектов различного назначения и масштаба. От их качественного выполнения напрямую зависит надежность и долговечность возводимых зданий и сооружений.

В данной статье мы рассмотрели основные виды буровых работ, применяемые в строительстве, такие как бурение скважин для устройства свай, закрепления грунтов, инженерных изысканий, а также разработка котлованов и карьеров. Были подробно освещены используемые методы бурения - вращательное, ударно-вращательное, гидравлическое и их разновидности.

Особое внимание уделили оборудованию и инструменту для буровых работ - буровым установкам различных типов, вспомогательной технике, буровым долотам и коронкам. Рассмотрели вопросы контроля качества на всех этапах бурения - входного, операционного и выходного, а также возможность применения геофизических исследований скважин.

В заключительной части были затронуты важнейшие аспекты обеспечения безопасности труда при буровых работах и охраны окружающей среды. Изложены основные требования по подготовке персонала, организации рабочих зон, использованию средств защиты, пожарной безопасности, рациональному водопользованию, обращению с буровыми отходами и рекультивации земель.

Надеемся, что изложенная в статье информация будет полезна как профессионалам строительной отрасли, так и тем, кто только знакомится с данной тематикой. Буровые работы - высокотехнологичный процесс, требующий глубоких знаний и четкого следования нормативам. Только в этом случае можно гарантировать качество и безопасность строительных объектов.