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(nèi)亞共和國孔庫雷河梯級開發(fā)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(guī)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(fā)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。
輝綠巖壩基固結(jié)灌漿要求:
1)輝綠巖壩基固結(jié)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(jié)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?shù)貧W標水泥);
4)固結(jié)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(jié)灌漿采用單一水灰比1∶1純水泥漿進行灌漿。
在灌漿過程中,灌漿記錄儀會對流量、壓力等灌漿數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控,每個孔段灌漿結(jié)束后會形成記錄表格。該表格體現(xiàn)整個灌漿過程數(shù)據(jù)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(qū)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(shù)據(jù)體現(xiàn)在平面布置圖上。一般做法如圖1所示。
圖1 單區(qū)域各孔及孔段耗灰量效果圖
該圖直觀反映該區(qū)域各孔及孔段單位耗灰情況,可區(qū)分吸漿量大和吸漿量小的區(qū)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(shù)據(jù),并通過數(shù)據(jù)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(tǒng)計表將作為圖1繪制的基礎(chǔ)資料;
2)根據(jù)統(tǒng)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(jù)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(qū)域各孔段單耗平面效果圖能很好的顯示各區(qū)域各孔段的單耗情況,方便技術(shù)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(xù)灌漿的區(qū)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(jù)統(tǒng)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(shù)對已有的灌漿數(shù)據(jù)統(tǒng)計表進行自動分析,并動態(tài)生成形象圖。
1)表格設置。蘇阿皮蒂工程固結(jié)灌漿孔布置圖如圖2所示。
圖2 工程固結(jié)灌將孔布置圖
根據(jù)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(nèi)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(nèi)輸入相應孔段灌漿單耗數(shù)據(jù)。具體設置如圖3所示。
2)條件格式設置。根據(jù)蘇阿皮蒂工程固結(jié)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(nèi)輸入灌漿單耗數(shù)值,即可根據(jù)其數(shù)值區(qū)間不同呈現(xiàn)不同的表格背景色,從而區(qū)分出灌漿單耗的三個級別。三個級別在圖示內(nèi)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
根據(jù)在表格里輸入各孔段灌漿水泥單耗后得到單一壩段固結(jié)灌漿成果圖,如圖9所示。
根據(jù)固結(jié)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(jù)固結(jié)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(jù)其結(jié)果,在施工圖紙上找到相關(guān)孔號附近布置檢查孔。
按單元工程評定原則,需分壩段確定固結(jié)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(jié)灌漿的示意總圖,如圖11所示。
圖11 壩基固結(jié)灌漿示意圖
從圖11可看出,黃色區(qū)域與綠色區(qū)域呈間隔分布,其中二序孔區(qū)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(qū)域較少出現(xiàn)。黃色及綠色孔段基本上呈間隔分布,也符合固結(jié)灌漿一序孔及二序孔的理論要求。
根據(jù)圖11可清晰的表示出壩基整體灌漿情況,并可依據(jù)表格中顏色分布,分析整個壩基固結(jié)灌漿情況,對于大面積呈現(xiàn)黃色的區(qū)域或者局部出現(xiàn)紅色的區(qū)域可考慮增加孔位,對該區(qū)域進行補強灌漿,加強固結(jié)灌漿效果。
利用EXCEL軟件,還可對灌漿數(shù)據(jù)進行更加直觀的對比展示,更加直觀體現(xiàn)灌漿單耗遞減效果。比如圖12,直觀的體現(xiàn)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(qū)域灌漿效果評價提供了直觀依據(jù)。
該圖標主要利用excel里面的SERIES([Series Name],[XValues],[YValues],[Plot Order])函數(shù)對表格進行動態(tài)圖表演示。
Series Name參數(shù)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(shù)設置為SERIES(′ Statistique′!$V$2:$X$2,,′Statistique′!$X$4:$X$29,2),二序孔和檢查孔的函數(shù)設置與其類似。
“Statistique”為圖13表的表名;′Statistique′!$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(jié)灌漿單耗原始數(shù)據(jù)
利用EXCEL軟件中的數(shù)據(jù)條件篩選功能和SERIES()函數(shù)功能可形象快速展示大壩固結(jié)灌漿整體情況,優(yōu)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。