大创结题感想

大创感想篇

我从做大创的一些细节来说明一下我对大创的感想。

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第一步是查阅资料。

我们这次的题目是“北京砂卵石地层泥水盾构泥浆特性试验研究”。到目前为止，全世界来说，研究泥浆特性的学者非常少，而研究泥水盾构泥浆的就更为稀少了，要找到对我们有用的资料非常不容易。刚开始的时候我们满怀激情地在各大论文库里面搜索“盾构泥浆”、“泥浆特性”“泥水盾构”，结果让我们极度失望，只有可怜的几篇勉强可用，另外还有几篇有部分内容可用。但是这些还远远不够，后来我们又想到了关于钻探石油天然气时用来护壁的泥浆这方面的文章，从而又找到了一些泥浆参数指标的依据；之后又在SD上面搜索国外关于泥浆特性的文章，最终找到了几篇韩国和日本的以实际工程为背景的论文，这才勉强弄明白了目前国际上现有的一些泥浆特性理论。明白了我们现在研究的东西是鲜有人研究的东西，我们小组成员的心情也很复杂；一方面，现有理论的稀缺证明了我们将要做的研究的重要性和开拓性；而另一方面，前人理论的缺失就意味着我们连参照原有理论的机会斗都没有，这让我们无法检验我们所做出的结果是否正确。紧接着的实验让我们逐渐理解了现有理论，通过反复阅读我们手中的文献，我们也更加深刻地认识到了进行泥浆特性试验的必要性，因为只有弄清了泥浆特性，后来者才有可靠的依据进行后面的工作。只有有了最可靠的基础数据，这一研究领域才可以快速地发展。

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在完成项目立项申报的所有工作后，紧接着就是拟定实验实施方案和设计实验所用仪器了，实验方案在项目申报时就已经有了雏形，我们只需要在后续的实验中对其进行修改和完善即可。而实验仪器的设计和制作确实让我们花了不少功夫，具体过程也是曲折不断啊！我们最开始想到的是完全模拟隧道掘进过程，但老师直接给否定了，原因是我们模拟不出原有的效果，因为重力的影响会让我们无法采集数据，所以我们必须考虑把重力影响给消除掉，最后我们选择了用“立式”的模拟仪器，而不是最初的“横式”。总的想法定了以后就是具体设计过程了，CAD图纸被改了无数次，从开始的方形钢箱到圆形钢桶，再到后来的圆形有机玻璃桶，最后又把桶的直径改了好几次，加了树胶封套、压力传感器孔、空气压缩机管孔、进水孔、排水孔。前后跟老师商量了4、5次才最终定下了模拟仪器的方案，让后又马上联系到河北的厂家，让他们生产我们需要的模型。但是到后来我们做成膜实验的时候才发现我们设计的仪器还有许多需要改进的地方，我们增设了测压孔，U形压力计还有一些其他在实验过程中发现还需要的东西。

从这次模型设计制作的过程中，我真正地认识到了理论与实践的关系啊，理论指导实践，实践又高于理论！如果没有后期的实践来检验理论，那么就很难发现现有理论所存在的缺陷和不足之处。

我们的实验分为前期和后期两个部分，前期的主要工作是泥浆特性研究、泥浆配比优选；后期的主要工作是优选泥浆的成膜试验。

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前期的实验是痛苦和快乐的。

沙土悬浮实验是我们遇到的第一个挑战。泥浆的悬砂能力是泥浆的一项重要性能指标，只有悬砂能力优秀的泥浆才能够满足盾构泥浆的要求。然而，如何确定泥浆的悬砂能力，在国内并没有统一的标准，我们参考了本校袁大军教授与其学生合作的一篇论文里给出的建议，取初始泥浆加沙搅拌后静置5分钟后的悬砂量作为判断悬砂能力的标准。为了试验方便，我们用砂子总质量减去未悬浮砂子的质量的办法来反算出悬浮砂子的质量；但问题也出现了，那就是我们如何测得残留在仪器中的砂子质量呢？方案有2个，一个是试验前后都称量湿沙的质量，另一个是前后都称量干沙的质量；考虑到砂子含水量在实验前后可能不一致，我们决定前后都称干沙质量。问题是试验后的砂子残留在仪器里，我们怎样把砂子弄出来，还要在短时间内把砂子弄干。后来实在是没办法了，我们去超市买了5双丝袜，把丝袜套在仪器上用水冲洗，然后从我们宿舍里拿来2个电吹风，把丝袜用电吹风吹干；最终的出的效果还算是比较好的。在这里我也是不禁感概呀，想到我们土木工作者们在其他人那是多么的威风啊，要是让其他专业的人看到我们这样做实验，我估计没有人会觉得土木工程是个高端大气上档次的专业。然而事实就是如此，这些三脚猫的方法测得的数据无疑是准确的，而且我们用这些三脚猫的手段得到的数据与我们前期所做的猜想是吻合的。所以我不得不把邓小平同志的那句老话搬出来“不管是白猫黑猫，抓到耗子的就是好猫”，做研究也是这个样，不管你用的方法专业不专业，只要你做出来的东西真实可靠，那就够了。

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固相材料对泥浆特性的影响研究试验是第一阶段试验的基础。

对于材料的选取，在已有工程实践中，固相材料主要有膨润土和粘土，我们也沿用了这一经验，在经过试验和分析后选取北京本地的粘土和钠基膨润土作为固相材料。粘土的作用主要是增密、降滤失量；膨润土的主要作用是增粘、增密。在选取材料用量时采用控制变量的方法分别确定膨润土和粘土的最优用量，这个工作量是非常大的，膨润土15克作为质量差，粘土每15克作为质量差，排列组合就有36组，每组做2到3次，基础泥浆的配制我们就需要做100次试验每次试验需要10分钟，加上失败重做的，光是这一步我们就做了2天，加上数据分析，整整花了3天。然而数据处理只是开始而已，得到数据之后就是优选最合适的固相材料配比了，这又需要无数组对比试验。而且这些对比试验对精度的要求非常高，所以每组又要反复做多组，得到平均值，最后选取最优的配比。从最开始的探索到得到优选配比这一步，我们已经花了半个月的时间。到这时我终于明白了为什么泥浆特性很少有人来研究了，因为这样的研究需要建立在海量的实验基础上，然而大量的实验并不意味着有很大的用，因为没有人能保证这类实验的精度；只能说，在泥浆特性这一领域，没有精确数据，没有明确的数值解答，只有可以略微摸索到的宏观规律，以及为数不多的经验。

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各类添加剂对泥浆性能的影响实验是前期实验中最有趣也是最有创造力的部分。

泥浆的性能指标主要有黏度、密度、pH值、滤失量。每种指标都有专业的仪器可以测得，但是仪器的精度是不尽如人意的，测量pH值的pH计是唯一完全“精确”的仪器，其他三种仪器都是靠人眼去识别读数的，误差比较大，所以每次每种仪器我们都只能让同一个人去读数，只有这样才能得到尽量准确的数据。粘度计，密度计是误差相对较小的，误差最大的是滤失量测定仪。刚开始测的时候，我们完全搞不懂这个仪器是如何使用的，导致测得的数据完全不能用，所以实验进度上不去，直到我们实验了200次左右，用过的滤纸堆成一座山的时候，我们的“滤失量测定技术”终于可以“出师”了！刚开始的时候做一组实验我们需要花20分钟，测得的数据还不一定准确，到后来，我们没8分钟就可以做一组实验，