大創(chuàng)結(jié)題感想

1、大創(chuàng)感想篇我從做大創(chuàng)的一些細(xì)節(jié)來(lái)說(shuō)明一下我對(duì)大創(chuàng)的感想。1第一步是查閱資料。我們這次的題目是“北京砂卵石地層泥水盾構(gòu)泥漿特性試驗(yàn)研究”。到目前為止，全世界來(lái)說(shuō)，研究泥漿特性的學(xué)者非常少，而研究泥水盾構(gòu)泥漿的就更為稀少了，要找到對(duì)我們有用的資料非常不容易。 剛開(kāi)始的時(shí)候我們滿懷激情地在各大論文庫(kù)里面搜索“盾構(gòu)泥漿”、“泥漿特性” “泥水盾構(gòu)”，結(jié)果讓我們極度失望， 只有可憐的幾篇勉強(qiáng)可用，另外還有幾篇 有部分內(nèi)容可用。但是這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，后來(lái)我們又想到了關(guān)于鉆探石油天然氣時(shí)用來(lái)護(hù)壁 的泥漿這方面的文章，從而又找到了一些泥漿參數(shù)指標(biāo)的依據(jù)；之后又在SD上面搜索國(guó)外關(guān)于泥漿特性的文章， 最終找到了幾

2、篇韓國(guó)和日本的以實(shí)際工程為背景的論文，這才勉強(qiáng)弄明白了目前國(guó)際上現(xiàn)有的一些泥漿特性理論。明白了我們現(xiàn)在研究的東西是鮮有人研究的東西，我們小組成員的心情也很復(fù)雜；一方面，現(xiàn)有理論的稀缺證明了我們將要做的研究的重要性和開(kāi)拓性；而另一方面，前人理論的缺失就意味著我們連參照原有理論的機(jī)會(huì)斗都沒(méi)有， 這讓我們無(wú)法檢驗(yàn)我們所做出的結(jié)果是否正確。緊接著的實(shí)驗(yàn)讓我們逐漸理解了現(xiàn)有理論， 通過(guò)反復(fù)閱讀我們手中的文獻(xiàn)，我們也更加深刻地認(rèn)識(shí)到了進(jìn)行泥漿特性試驗(yàn)的必要性，因?yàn)橹挥信辶四酀{特性，后來(lái)者才有可靠的依據(jù)進(jìn)行后面的工作。只有有了最可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這一研究領(lǐng)域才可以快速地發(fā)展。2在完成項(xiàng)目立項(xiàng)申報(bào)的所有工作后

3、，緊接著就是擬定實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所用儀器了，實(shí)驗(yàn)方案在項(xiàng)目申報(bào)時(shí)就已經(jīng)有了雛形，我們只需要在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行修改和完善即可。而實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)和制作確實(shí)讓我們花了不少功夫，具體過(guò)程也是曲折不斷啊！ 我們最開(kāi)始想到的是完全模擬隧道掘進(jìn)過(guò)程，但老師直接給否定了， 原因是我們模擬不出原有的效果，因?yàn)橹亓Φ挠绊憰?huì)讓我們無(wú)法采集數(shù)據(jù)，所以我們必須考慮把重力影響給消除掉， 最后我們選擇了用“立式”的模擬儀器，而不是最初的“橫式”?？偟南敕ǘ艘院缶褪蔷唧w設(shè)計(jì)過(guò)程了， CAD圖紙被改了無(wú)數(shù)次，從開(kāi)始的方形鋼箱到圓形鋼桶，再到后來(lái)的圓形 有機(jī)玻璃桶，最后又把桶的直徑改了好幾次，加了樹(shù)膠封套、壓力傳感器

4、孔、空氣壓縮機(jī)管孔、進(jìn)水孔、排水孔。前后跟老師商量了4、5次才最終定下了模擬儀器的方案，讓后又馬上聯(lián)系到河北的廠家， 讓他們生產(chǎn)我們需要的模型。 但是到后來(lái)我們做成膜實(shí)驗(yàn)的時(shí)候才發(fā) 現(xiàn)我們?cè)O(shè)計(jì)的儀器還有許多需要改進(jìn)的地方，我們?cè)鲈O(shè)了測(cè)壓孔，U形壓力計(jì)還有一些其他在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)還需要的東西。從這次模型設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中， 我真正地認(rèn)識(shí)到了理論與實(shí)踐的關(guān)系啊，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐又高于理論！如果沒(méi)有后期的實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)理論，那么就很難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論所存在的缺陷和不足之處。我們的實(shí)驗(yàn)分為前期和后期兩個(gè)部分，前期的主要工作是泥漿特性研究、 泥漿配比優(yōu)選;后期的主要工作是優(yōu)選泥漿的成膜試驗(yàn)。3前期的實(shí)驗(yàn)是痛苦和

5、快樂(lè)的。沙土懸浮實(shí)驗(yàn)是我們遇到的第一個(gè)挑戰(zhàn)。泥漿的懸砂能力是泥漿的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)， 只有懸砂能力優(yōu)秀的泥漿才能夠滿足盾構(gòu)泥漿的要求。然而，如何確定泥漿的懸砂能力，在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，我們參考了本校袁大軍教授與其學(xué)生合作的一篇論文里給出的建 議，取初始泥漿加沙攪拌后靜置 5分鐘后的懸砂量作為判斷懸砂能力的標(biāo)準(zhǔn)。為了試驗(yàn)方便，我們用砂子總質(zhì)量減去未懸浮砂子的質(zhì)量的辦法來(lái)反算出懸浮砂子的質(zhì)量；但問(wèn)題也出現(xiàn) 了，那就是我們?nèi)绾螠y(cè)得殘留在儀器中的砂子質(zhì)量呢？方案有 2個(gè)，一個(gè)是試驗(yàn)前后都稱量 濕沙的質(zhì)量，另一個(gè)是前后都稱量干沙的質(zhì)量；考慮到砂子含水量在實(shí)驗(yàn)前后可能不一致， 我們決定前后都稱干沙質(zhì)量

6、。問(wèn)題是試驗(yàn)后的砂子殘留在儀器里，我們?cè)鯓影焉白优鰜?lái)， 還要在短時(shí)間內(nèi)把砂子弄干。后來(lái)實(shí)在是沒(méi)辦法了， 我們?nèi)コ匈I了 5雙絲襪，把絲襪套在 儀器上用水沖洗，然后從我們宿舍里拿來(lái) 2個(gè)電吹風(fēng)，把絲襪用電吹風(fēng)吹干； 最終的出的效 果還算是比較好的。 在這里我也是不禁感概呀， 想到我們土木工作者們?cè)谄渌四鞘嵌嗝吹?威風(fēng)啊，要是讓其他專業(yè)的人看到我們這樣做實(shí)驗(yàn)，我估計(jì)沒(méi)有人會(huì)覺(jué)得土木工程是個(gè)高端大氣上檔次的專業(yè)。然而事實(shí)就是如此，這些三腳貓的方法測(cè)得的數(shù)據(jù)無(wú)疑是準(zhǔn)確的，而且我們用這些三腳貓的手段得到的數(shù)據(jù)與我們前期所做的猜想是吻合的。所以我不得不把鄧小平同志的那句老話搬出來(lái)“不管是白貓黑貓，抓到

7、耗子的就是好貓”，做研究也是這個(gè)樣，不管你用的方法專業(yè)不專業(yè)，只要你做出來(lái)的東西真實(shí)可靠，那就夠了。4固相材料對(duì)泥漿特性的影響研究試驗(yàn)是第一階段試驗(yàn)的基礎(chǔ)。對(duì)于材料的選取，在已有工程實(shí)踐中，固相材料主要有膨潤(rùn)土和粘土，我們也沿用了這一經(jīng)驗(yàn)，在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和分析后選取北京本地的粘土和鈉基膨潤(rùn)土作為固相材料。粘土的作用主要是增密、降濾失量； 膨潤(rùn)土的主要作用是增粘、增密。在選取材料用量時(shí)采用控制變量 的方法分別確定膨潤(rùn)土和粘土的最優(yōu)用量，這個(gè)工作量是非常大的，膨潤(rùn)土15克作為質(zhì)量差，粘土每15克作為質(zhì)量差，排列組合就有 36組，每組做2到3次，基礎(chǔ)泥漿的配制我們 就需要做100次試驗(yàn)每次試驗(yàn)需要 10

8、分鐘，加上失敗重做的，光是這一步我們就做了 2天， 加上數(shù)據(jù)分析，整整花了 3天。然而數(shù)據(jù)處理只是開(kāi)始而已，得到數(shù)據(jù)之后就是優(yōu)選最合適的固相材料配比了， 這又需要無(wú)數(shù)組對(duì)比試驗(yàn)。而且這些對(duì)比試驗(yàn)對(duì)精度的要求非常高，所以每組又要反復(fù)做多組，得到平均值，最后選取最優(yōu)的配比。從最開(kāi)始的探索到得到優(yōu)選配 比這一步，我們已經(jīng)花了半個(gè)月的時(shí)間。到這時(shí)我終于明白了為什么泥漿特性很少有人來(lái)研究了，因?yàn)檫@樣的研究需要建立在海量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，然而大量的實(shí)驗(yàn)并不意味著有很大的用，因?yàn)闆](méi)有人能保證這類實(shí)驗(yàn)的精度；只能說(shuō)，在泥漿特性這一領(lǐng)域，沒(méi)有精確數(shù)據(jù)，沒(méi) 有明確的數(shù)值解答，只有可以略微摸索到的宏觀規(guī)律，以及為數(shù)不多

9、的經(jīng)驗(yàn)。5各類添加劑對(duì)泥漿性能的影響實(shí)驗(yàn)是前期實(shí)驗(yàn)中最有趣也是最有創(chuàng)造力的部分。泥漿的性能指標(biāo)主要有黏度、密度、pH值、濾失量。每種指標(biāo)都有專業(yè)的儀器可以測(cè)得，但是儀器的精度是不盡如人意的，測(cè)量pH值白P pH計(jì)是唯一完全“精確”的儀器，其他三種儀器都是靠人眼去識(shí)別讀數(shù)的，誤差比較大，所以每次每種儀器我們都只能讓同一個(gè)人去讀數(shù)，只有這樣才能得到盡量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。粘度計(jì)，密度計(jì)是誤差相對(duì)較小的，誤差最大的是濾失量測(cè)定儀。 剛開(kāi)始測(cè)的時(shí)候，我們完全搞不懂這個(gè)儀器是如何使用的，導(dǎo)致測(cè)得的數(shù)據(jù)完全不能用， 所以實(shí)驗(yàn)進(jìn)度上不去， 直到我們實(shí)驗(yàn)了 200次左右，用過(guò)的濾紙堆成一 座山的時(shí)候，我們的“濾失量測(cè)

10、定技術(shù)”終于可以“出師” 了！剛開(kāi)始的時(shí)候做一組實(shí)驗(yàn)我 們需要花20分鐘，測(cè)得的數(shù)據(jù)還不一定準(zhǔn)確，到后來(lái)，我們沒(méi)8分鐘就可以做一組實(shí)驗(yàn)，而且數(shù)據(jù)相當(dāng)準(zhǔn)確了， “失敗率”也幾乎為零。添加劑的優(yōu)選實(shí)驗(yàn)依然是用的控制變量的辦 法，先是單一的添加劑對(duì)泥漿特性的影響實(shí)驗(yàn)，然后是多種添加劑共同作用時(shí)對(duì)泥漿特性的影響實(shí)驗(yàn)，整個(gè)過(guò)程下來(lái)，總共做了 200多次試驗(yàn)。不過(guò)我們小組的人都感到特別有成就感， 原因是我們配出是泥漿性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了工程現(xiàn)場(chǎng)所拿回來(lái)的泥漿樣品。雖然我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不完全可靠，但是我們的數(shù)據(jù)從大體來(lái)說(shuō)所反映的規(guī)律不僅復(fù)合我們的理論猜想，而且和現(xiàn)有的泥漿理論一致，更重要的是我們配出了新型優(yōu)質(zhì)的環(huán)

11、保泥漿。雖然最后只得到了 10多種泥漿配比，但是這些都是我們小組通過(guò)一個(gè)月的反復(fù)試驗(yàn)得 到的，我為我們的工作感到驕傲！6后期的實(shí)驗(yàn)是成膜實(shí)驗(yàn)， 總體來(lái)說(shuō)，重復(fù)次數(shù)不如前期那樣多，只有幾十組，但這幾十 組實(shí)驗(yàn)才是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在，我們的泥漿用在開(kāi)挖土層中到底會(huì)有什么效果決定著我們 的泥漿是否有實(shí)用價(jià)值。后期的實(shí)驗(yàn)靠我們小組的人手是不夠的，所以我們還找了一些幫手。體力活比較多，也多虧了他們的友情幫忙。在前期實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前我們就設(shè)計(jì)制造了成膜實(shí)驗(yàn)使用的儀器，到要用時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)還是有很多不足的地方，之前設(shè)計(jì)的儀器無(wú)法很好的測(cè)量孔隙水壓力以及滲流水量，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們將原來(lái)的儀器改裝成了一套簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)裝置

12、，這樣就可以準(zhǔn)確地得到，孔隙水壓力和總的滲流量。經(jīng)過(guò)改裝后的儀器對(duì)孔隙水壓力的測(cè)定應(yīng)該是比較準(zhǔn)確的，因?yàn)槲覀儾粌H采用了壓敏原件探頭進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)壓，還保險(xiǎn)起見(jiàn)地加裝了u形測(cè)壓管。在測(cè)孔隙水壓力的時(shí)候，有5個(gè)人同時(shí)讀取5個(gè)不同位置處的孔隙水壓力， 然后與自動(dòng)化讀取的數(shù)據(jù)對(duì)比，總體來(lái)說(shuō)兩套數(shù)據(jù)是吻合的，這說(shuō)明我們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作上不存在大的問(wèn)題。不過(guò)在實(shí)驗(yàn)中還是出現(xiàn)了一些突發(fā)狀況，比如說(shuō)在裝 U形測(cè)壓管的時(shí)候有一根測(cè)壓管就打碎了，里邊的汞全漏了出來(lái)， 我們馬上用土把有劇毒的汞覆蓋上，然后把土交給環(huán)境實(shí)驗(yàn)室處理。7還是鄧小平同志的那句老話“不管白貓黑貓，抓到耗子的就是好貓”成膜實(shí)驗(yàn)以前很少有人做過(guò)， 對(duì)于土

13、層的初始處理，至今為止沒(méi)有人能提出完善的方法。 我們模擬的是北京砂卵石地層，在地層中，盾構(gòu)開(kāi)挖的地層都是存在初始應(yīng)力的，我們用來(lái)做實(shí)驗(yàn)的土都是擾動(dòng)過(guò)的土，如何還原初始應(yīng)力是無(wú)法精確解決的問(wèn)題，因?yàn)槲覀儫o(wú)法知道土層的初始應(yīng)力究竟是多少。但是出于嚴(yán)謹(jǐn)考慮，我們還是用加壓的辦法對(duì)土層進(jìn)行了一些 處理，使其盡可能低接近自然狀態(tài)的土層。在對(duì)土層進(jìn)行處理前要先埋置測(cè)壓管和壓敏探頭，在處理之后就要加入泥漿了，加入的泥漿也是有講究的，按照配比配好之后要不間斷攪拌 12小時(shí)才能使用。加注泥漿后密封儀器，接著進(jìn)行加壓處理，之前設(shè)計(jì)的空氣壓縮機(jī)起到 了作用。在停止加壓前需要讀取孔隙水壓力值，以及總的滲水量。 壓力恢

14、復(fù)到大氣壓時(shí)打開(kāi)儀器，測(cè)量所形成的泥模的厚度，在這之前需要把儀器中多余的水排出，由于現(xiàn)有的抽水設(shè)備在工作時(shí)肯定會(huì)擾動(dòng)泥模使得泥模厚度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，所以我們只能利用“虹吸”現(xiàn)象， 把管接到儀器里，讓多余的水自己慢慢流盡，然后再測(cè)量泥模的厚度。然后把土層挖出來(lái)， 換上透水石，進(jìn)行下一組實(shí)驗(yàn)。這樣的一組實(shí)驗(yàn)需要花 3個(gè)小時(shí)的時(shí)間，由于我們課比較多， 所以每周只能做2、3組，然后分析數(shù)據(jù)，而且不排除有時(shí)彳II實(shí)驗(yàn)失敗。做成膜實(shí)驗(yàn)花了2、3個(gè)月，失敗的實(shí)驗(yàn)也有幾組，不過(guò)大部分失敗的實(shí)驗(yàn)所用的泥漿都是從工地現(xiàn)場(chǎng)拿到的泥 漿樣品，我們自己配的泥漿倒是沒(méi)有失敗過(guò)！總體收獲最初接觸大創(chuàng)是在大二下學(xué)期，從最初的激情無(wú)限到被困難絆足再到最后的水到渠成， 我對(duì)大創(chuàng)的感情經(jīng)過(guò)一波三折之后，又從新回到了充滿希望的狀態(tài)。這次活動(dòng)讓我收獲最大的有兩個(gè)方面：一、掌握了如何進(jìn)行一次完整的工程試驗(yàn)的方法；二、提高了自己的動(dòng)