EXCEL软件在苏阿皮蒂工程固结灌浆中的应用

穆 平，付小洁，刘玉琴

(中国水利电力对外有限公司，北京 100120)

苏阿皮蒂水利枢纽项目是西非几内亚共和国孔库雷河梯级开发的第二级电站，距首都科纳克里135 km。本工程水库正常蓄水位210 m，对应库容63.17亿m3，装机容量450 MW，工程等别为Ⅰ等，工程规模为大(1)型。主要建筑物有碾压混凝土重力坝、坝后厂房、进场公路及桥梁等。

苏阿皮蒂碾压混凝土重力坝最大坝高120 m，坝长1 164 m，自左至右分别是：423.45 m长左岸挡水坝段(17个坝段)、97 m长发电引水坝段(5个坝段)、60 m长导流底孔坝段、25 m长泄洪底孔坝段、173.55 m长溢流坝段和385 m长右岸挡水坝段。

1 固结灌浆基本参数及表现形式

1.1 固结灌浆基本参数

辉绿岩坝基固结灌浆要求：

1)辉绿岩坝基固结灌浆孔按3 m×3 m梅花型布置，孔深入岩8.0 m，分两段灌浆；

2)固结灌浆在混凝土浇筑完成一周后开始钻孔，混凝土盖重不小于3 m；

3)灌浆水泥采用CPA CEM I 42.5的硅酸盐水泥(当地欧标水泥)；

4)固结灌浆压力为接触段(入岩0～2 m)0.4 MPa，第二段(入岩2～8 m)1 MPa；

5)固结灌浆采用单一水灰比1∶1纯水泥浆进行灌浆。

1.2 固结灌浆成果传统表现形式

在灌浆过程中，灌浆记录仪会对流量、压力等灌浆数据进行实时监控，每个孔段灌浆结束后会形成记录表格。该表格体现整个灌浆过程数据和单个孔段灌浆成果。为了分析整个部位各序、孔及孔段的灌浆情况，特别是各区域单位耗灰量的分布情况，还需要将单段灌浆记录表单耗数据体现在平面布置图上。一般做法如图1所示。

图1 单区域各孔及孔段耗灰量效果图

该图直观反映该区域各孔及孔段单位耗灰情况，可区分吸浆量大和吸浆量小的区域，为检查孔的布置提供了较直观的分析工具。

该图的制作方法主要分如下几步：

1)汇总单孔段灌浆记录数据，并通过数据分析对单耗进行分类，按0～10、10～50、50～100、100～500、>500 kg/m将各孔段单耗情况分成五类，各孔段单耗量分类后形成的统计表将作为图1绘制的基础资料；

2)根据统计表绘制图1，首先需要找到每个孔段的单耗，做出分类，然后根据分类的颜色在图上进行颜色填充；

3)按此方法制作出来的灌浆区域各孔段单耗平面效果图能很好的显示各区域各孔段的单耗情况，方便技术人员分析和确定检查孔的位置，以及检查出灌浆效果欠缺或者需要继续灌浆的区域。

该方法的缺点是效率低，需要耗费较多的时间和精力，难以根据统计表自动生成平面布置图。为了解决这个问题，采用EXCEL软件中的部分功能和函数对已有的灌浆数据统计表进行自动分析，并动态生成形象图。

2 EXCEL表格的运用

2.1 EXCEL表格的设置

1)表格设置。苏阿皮蒂工程固结灌浆孔布置图如图2所示。

图2 工程固结灌将孔布置图

根据灌浆孔位布置特性，首先在EXCEL表格中采用梅花桩型布置灌浆孔孔位，再在每个孔内分两列，以表示每个灌浆孔2个灌浆孔段。每个空格代表1个灌浆孔段，需要在空格内输入相应孔段灌浆单耗数据。具体设置如图3所示。

2)条件格式设置。根据苏阿皮蒂工程固结灌浆的情况，特将灌浆单耗分为三级，第一级为孔段灌浆单耗小于30 kg/m，第二级为孔段灌浆单耗30～100 kg/m，第三级为孔段灌浆单耗大于100 kg/m。通过EXCEL软件的条件格式筛选功能(如图4所示)，将不同等级的灌浆单耗表格背景色设置为不同颜色(如图5～8所示)，在表格内输入灌浆单耗数值，即可根据其数值区间不同呈现不同的表格背景色，从而区分出灌浆单耗的三个级别。三个级别在图示内分别用绿色(第一级)、黄色(第二级)、红色(第三级)表示。

图3 表格设置图

图4 条件格式筛选功能图

图5

图6

图7

图8

2.2 固结灌浆检查孔的确定

根据在表格里输入各孔段灌浆水泥单耗后得到单一坝段固结灌浆成果图，如图9所示。

根据固结灌浆示意图中的颜色分布，能够清晰明了的看出吸浆量较大的孔段位置，再根据固结灌浆检查孔的确定原则，便可直接在吸浆量较大的孔位附近布置检查孔，布置情况如图10。

在EXCEL表格中布置完成检查孔后，根据其结果，在施工图纸上找到相关孔号附近布置检查孔。

2.3 坝基固结灌浆结果的整体分析研究

按单元工程评定原则，需分坝段确定固结灌浆检查孔，在检查孔确定完毕后，可将各坝段示意图合并，得到整个坝基固结灌浆的示意总图，如图11所示。

图11 坝基固结灌浆示意图

从图11可看出，黄色区域与绿色区域呈间隔分布，其中二序孔区域颜色基本为绿色(孔段单耗小于30 kg/m)，一序孔颜色以黄色(孔段单耗小于30～100 kg/m)及绿色为主，红色孔段区域较少出现。黄色及绿色孔段基本上呈间隔分布，也符合固结灌浆一序孔及二序孔的理论要求。

根据图11可清晰的表示出坝基整体灌浆情况，并可依据表格中颜色分布，分析整个坝基固结灌浆情况，对于大面积呈现黄色的区域或者局部出现红色的区域可考虑增加孔位，对该区域进行补强灌浆，加强固结灌浆效果。

2.4 其他表现形式

利用EXCEL软件，还可对灌浆数据进行更加直观的对比展示，更加直观体现灌浆单耗递减效果。比如图12，直观的体现了一序孔、二序孔和检查孔各孔段灌浆吸浆单耗递减情况，为该区域灌浆效果评价提供了直观依据。

该图标主要利用excel里面的SERIES([Series Name],[XValues],[YValues],[Plot Order])函数对表格进行动态图表演示。

Series Name参数表示系列的名称，XValues表示X轴的值，YValues表示Y轴的值，Plot Order表示该系列在图中的显示顺序。

图12的原始表格如图13所示。

图12中一序孔(绿色部分)的函数设置为SERIES(′ Statistique′!$V$2:$X$2,,′Statistique′!$X$4:$X$29,2)，二序孔和检查孔的函数设置与其类似。

“Statistique”为图13表的表名；′Statistique′!$V$2:$X$2 是系列的名称；′Statistique′!$X$4:$X$29是Y值，即单耗值。

图12 灌浆单耗分布图

图13 固结灌浆单耗原始数据

3 结 语

利用EXCEL软件中的数据条件筛选功能和SERIES()函数功能可形象快速展示大坝固结灌浆整体情况，优化了成果表达方式，便于检查孔位置的选择和对坝基整体灌浆效果的评价，可作为类似工程借鉴。