EXCEL軟件在蘇阿皮蒂工程固結灌漿中的應用

穆 平，付小潔，劉玉琴

(中國水利電力對外有限公司，北京 100120)

蘇阿皮蒂水利樞紐項目是西非幾內亞共和國孔庫雷河梯級開發的第二級電站，距首都科納克里135 km。本工程水庫正常蓄水位210 m，對應庫容63.17億m3，裝機容量450 MW，工程等別為Ⅰ等，工程規模為大(1)型。主要建筑物有碾壓混凝土重力壩、壩后廠房、進場公路及橋梁等。

蘇阿皮蒂碾壓混凝土重力壩最大壩高120 m，壩長1 164 m，自左至右分別是：423.45 m長左岸擋水壩段(17個壩段)、97 m長發電引水壩段(5個壩段)、60 m長導流底孔壩段、25 m長泄洪底孔壩段、173.55 m長溢流壩段和385 m長右岸擋水壩段。

1 固結灌漿基本參數及表現形式

1.1 固結灌漿基本參數

輝綠巖壩基固結灌漿要求：

1)輝綠巖壩基固結灌漿孔按3 m×3 m梅花型布置，孔深入巖8.0 m，分兩段灌漿；

2)固結灌漿在混凝土澆筑完成一周后開始鉆孔，混凝土蓋重不小于3 m；

3)灌漿水泥采用CPA CEM I 42.5的硅酸鹽水泥(當地歐標水泥)；

4)固結灌漿壓力為接觸段(入巖0～2 m)0.4 MPa，第二段(入巖2～8 m)1 MPa；

5)固結灌漿采用單一水灰比1∶1純水泥漿進行灌漿。

1.2 固結灌漿成果傳統表現形式

在灌漿過程中，灌漿記錄儀會對流量、壓力等灌漿數據進行實時監控，每個孔段灌漿結束后會形成記錄表格。該表格體現整個灌漿過程數據和單個孔段灌漿成果。為了分析整個部位各序、孔及孔段的灌漿情況，特別是各區域單位耗灰量的分布情況，還需要將單段灌漿記錄表單耗數據體現在平面布置圖上。一般做法如圖1所示。

圖1 單區域各孔及孔段耗灰量效果圖

該圖直觀反映該區域各孔及孔段單位耗灰情況，可區分吸漿量大和吸漿量小的區域，為檢查孔的布置提供了較直觀的分析工具。

該圖的制作方法主要分如下幾步：

1)匯總單孔段灌漿記錄數據，并通過數據分析對單耗進行分類，按0～10、10～50、50～100、100～500、>500 kg/m將各孔段單耗情況分成五類，各孔段單耗量分類后形成的統計表將作為圖1繪制的基礎資料；

2)根據統計表繪制圖1，首先需要找到每個孔段的單耗，做出分類，然后根據分類的顏色在圖上進行顏色填充；

3)按此方法制作出來的灌漿區域各孔段單耗平面效果圖能很好的顯示各區域各孔段的單耗情況，方便技術人員分析和確定檢查孔的位置，以及檢查出灌漿效果欠缺或者需要繼續灌漿的區域。

該方法的缺點是效率低，需要耗費較多的時間和精力，難以根據統計表自動生成平面布置圖。為了解決這個問題，采用EXCEL軟件中的部分功能和函數對已有的灌漿數據統計表進行自動分析，并動態生成形象圖。

2 EXCEL表格的運用

2.1 EXCEL表格的設置

1)表格設置。蘇阿皮蒂工程固結灌漿孔布置圖如圖2所示。

圖2 工程固結灌將孔布置圖

根據灌漿孔位布置特性，首先在EXCEL表格中采用梅花樁型布置灌漿孔孔位，再在每個孔內分兩列，以表示每個灌漿孔2個灌漿孔段。每個空格代表1個灌漿孔段，需要在空格內輸入相應孔段灌漿單耗數據。具體設置如圖3所示。

2)條件格式設置。根據蘇阿皮蒂工程固結灌漿的情況，特將灌漿單耗分為三級，第一級為孔段灌漿單耗小于30 kg/m，第二級為孔段灌漿單耗30～100 kg/m，第三級為孔段灌漿單耗大于100 kg/m。通過EXCEL軟件的條件格式篩選功能(如圖4所示)，將不同等級的灌漿單耗表格背景色設置為不同顏色(如圖5～8所示)，在表格內輸入灌漿單耗數值，即可根據其數值區間不同呈現不同的表格背景色，從而區分出灌漿單耗的三個級別。三個級別在圖示內分別用綠色(第一級)、黃色(第二級)、紅色(第三級)表示。

圖3 表格設置圖

圖4 條件格式篩選功能圖

圖5

圖6

圖7

圖8

2.2 固結灌漿檢查孔的確定

根據在表格里輸入各孔段灌漿水泥單耗后得到單一壩段固結灌漿成果圖，如圖9所示。

根據固結灌漿示意圖中的顏色分布，能夠清晰明了的看出吸漿量較大的孔段位置，再根據固結灌漿檢查孔的確定原則，便可直接在吸漿量較大的孔位附近布置檢查孔，布置情況如圖10。

在EXCEL表格中布置完成檢查孔后，根據其結果，在施工圖紙上找到相關孔號附近布置檢查孔。

2.3 壩基固結灌漿結果的整體分析研究

按單元工程評定原則，需分壩段確定固結灌漿檢查孔，在檢查孔確定完畢后，可將各壩段示意圖合并，得到整個壩基固結灌漿的示意總圖，如圖11所示。

圖11 壩基固結灌漿示意圖

從圖11可看出，黃色區域與綠色區域呈間隔分布，其中二序孔區域顏色基本為綠色(孔段單耗小于30 kg/m)，一序孔顏色以黃色(孔段單耗小于30～100 kg/m)及綠色為主，紅色孔段區域較少出現。黃色及綠色孔段基本上呈間隔分布，也符合固結灌漿一序孔及二序孔的理論要求。

根據圖11可清晰的表示出壩基整體灌漿情況，并可依據表格中顏色分布，分析整個壩基固結灌漿情況，對于大面積呈現黃色的區域或者局部出現紅色的區域可考慮增加孔位，對該區域進行補強灌漿，加強固結灌漿效果。

2.4 其他表現形式

利用EXCEL軟件，還可對灌漿數據進行更加直觀的對比展示，更加直觀體現灌漿單耗遞減效果。比如圖12，直觀的體現了一序孔、二序孔和檢查孔各孔段灌漿吸漿單耗遞減情況，為該區域灌漿效果評價提供了直觀依據。

該圖標主要利用excel里面的SERIES([Series Name],[XValues],[YValues],[Plot Order])函數對表格進行動態圖表演示。

Series Name參數表示系列的名稱，XValues表示X軸的值，YValues表示Y軸的值，Plot Order表示該系列在圖中的顯示順序。

圖12的原始表格如圖13所示。

圖12中一序孔(綠色部分)的函數設置為SERIES(′ Statistique′!$V$2:$X$2,,′Statistique′!$X$4:$X$29,2)，二序孔和檢查孔的函數設置與其類似。

“Statistique”為圖13表的表名；′Statistique′!$V$2:$X$2 是系列的名稱；′Statistique′!$X$4:$X$29是Y值，即單耗值。

圖12 灌漿單耗分布圖

圖13 固結灌漿單耗原始數據

3 結 語

利用EXCEL軟件中的數據條件篩選功能和SERIES()函數功能可形象快速展示大壩固結灌漿整體情況，優化了成果表達方式，便于檢查孔位置的選擇和對壩基整體灌漿效果的評價，可作為類似工程借鑒。