直接剪切试验10.5
直接剪切试验—固结快剪实施细则
土工作业指导书直接剪切试验—固结快剪实施细则文件编号：版本号：编制：批准：生效日期：直接剪切试验—固结快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1、应变控制式直剪仪：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀：内径61.8mm，高度20mm。
3、位移量测设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表；或准确度为全量程0.2%的传感器。
5．操作步骤进行：5．1试样的制备：5．1．1原状土试样制备：a．将原土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。
检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。
b．根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
c．切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
d．测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重：对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105～110℃温度下烘干，对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土，应在65～70℃温度下烘干。
5．1．2扰动土试样的制备和试样的制样：试样的制备：a．将土样从土样筒或包装袋袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。
直接剪切试验
直接剪切试验（快剪法）（一）试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用四个试样为一组，分别在不同的垂直压力σ下，施加水平剪应力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和凝聚力C。
直剪试验分为快剪（Q）、固结快剪（CQ）和慢剪（S）三种试验方法。
在教学中可采用快剪法。
（二）试验原理快剪试验是在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min的速率剪切，一般使试样在3～5min内剪破。
快剪法适用于测定粘性土天然强度。
附图9－1 应变控制式直剪仪结构示意图1－垂直变形百分表；2－垂直加压框架；3－推动座；4－剪切盒；5－试样；6－测力计；7－台板；8－杠杆；9－砝码（三）仪器设备1．应变控制式直接剪切仪：如附图9－1，有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等。
2．其它：量表、砝码等。
（四）试验步骤1．切取试样：按工程需要用环刀切取一组试样，至少四个，并测定试样的密度及含水率。
如试样需要饱和，可对试样进行抽气饱和。
2．安装试样：对准上下盒，插入固定销钉。
在下盒内放入一透水石，上覆隔水蜡纸一张。
将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒，试样上放隔水蜡纸一张，再放上透水石，将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。
3．施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。
顺次加上盖板、钢珠压力框架。
每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。
在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。
4．进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～6转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。
使试样在3～5分钟内剪破。
如测力计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。
但一般宜剪至剪切变形达4mm。
若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6mm为止。
手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试样剪破为止。
直接剪切试验
直接剪切试验一、试验目的直接剪切试验就是直接对试样进行剪切试验，简称直剪试验，是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力P 下，施加水平剪切力，测得试样破坏破坏时的剪应力τ，然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角φ和粘聚力c 。
二、试验原理用库仑公式表示如下：粘性土 c tg +⋅=ϕστ 非粘性土ϕστtg ⋅= 式中：τ —土体抗剪强度（kPa ） σ—承受的垂直压力（kPa ϕ—内摩擦角 （°）； c —粘聚力（kPa ）。
图6—1τ～σ关系曲线 图6—2τ～△L 关系曲线三、试验方法根据土样在剪切过程中孔隙水变化情况的不同，常用的直剪方法有三种：1.不固结快剪法：加法向力后，讯速施加剪力，在3～5分钟内将土样剪破试样。
整个试验过程中土样的含水量保持不变；2.固结快剪法：施加法向力后，让试样固结排水，产生竖向压缩变形，待固结稳定后，再快速施加水平剪应力使试样剪破。
要求试样在剪切过程中含水量保持不变；3.固结慢剪法：施加法向力后，让试样固结排水，产生竖向压缩变形，待固结稳定后，缓慢施加水平剪力，使试样剪切破坏。
要求试样在剪切过程中孔隙水能及时消散。
四、不固结快剪试验 试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
1.试验设备 （1）应变控制直剪仪：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位 移测量系统组成。
见图6—3；（2）环刀：高度20mm ，内径61.8mm 。
（3）天平：感量0.1g 、称量500g ；（4）百分表：量程10mm ；（5）其它辅助工具：环刀、饱和器、削土刀、秒表、透水石、滤纸等。
2.试验步骤（1）按工程需要，从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水率的扰动土试样。
切样方法同压密试验；（2）每组试验至少制备4个试样，按密度试验和含水率试验的方法测定试样的密度和含水率。
要求各试样间的重力密度差值不大于0.3kN/m 3，含水量不大于2%；（3）将上、下盒对准，插入固定销，在下盒内放入透水石和滤纸，将带有试样的环刀刀口向上，刀背向下，对准剪切盒口，放置滤纸和上透水石，将试样慢速推入剪切盒内，移去环刀，加上传力盖板；（4）安装滑动钢珠、剪切盒和量力环，施加0.01N/mm 2的预压荷载，转动手轮，将量力环中百分表读数调零。
(土工)直接剪切实验(报告)
直接剪切实验报告专业班级学号姓名同组者姓名实验编号实验名称直接剪切实验实验日期批报告日期成绩一、实验目的直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，通常采用四个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪切力进行剪切，测出破坏时剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角φ和粘聚力c。
二、实验原理土的破坏都是剪切破坏，土的抗剪强度是土在外力作用下，其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
土体的一部分对于另一部分移动时，便认为该点发生了剪切破坏。
无粘性土的抗剪强度与法向应力成正比；粘性土的抗剪强度除和法向应力有关外，还决定于土的粘聚力。
土的摩擦角φ、粘聚力c是土压力、地基承载力和土坡稳定等强度计算必不可少的指标。
三、实验仪器1.应变控制式直剪仪：由剪切容器、垂直加压设备、水平力推力座、量力环等组成。
2.其它辅助设备：百分表、天平、环刀、秒表、饱和器、透水石、削土刀等。
四、实验步骤（见实训指导书，不要都抄，自己总结，写关键步骤即可。
）1.按要求的干密度，称出一个环刀体积所需的风干试样。
本实验使用扰动土试样。
制备四份试样，在四种不同竖向压力下进行剪切试验。
2. .取出剪切容器的加压盖及上部透水石，将上下盒对准，插入固定销。
3.将试样徐徐倒入剪切容器内，在试样面上依次放好透水石、加压盖、钢珠和加力框架。
4. 徐徐转动手轮至量力环上的百分表长针微微转动为止，将百分表的长针调至零，即R0=0。
5. 在试样面上施加第一级垂直压力P=100kpa。
6. 拔去固定销，以8s/r的均匀速率转动手轮，使试样在3--5分钟内剪破。
剪破标准：（1）当百分表读数不变或明显后退，(2)百分表指针不后退时，以剪切位移为4mm对应的剪应力为抗剪强度，这时剪切至剪切位移达6mm 时才停止剪切。
7. 卸除压力，取下加力框架、钢珠、加压盖等，倒出试样，刷净剪切盒。
8.重复2-7步骤，改变垂直压力，使分别为200、300、400kpa进行试验。
试验五、直接剪切试验
试验五、直 接 剪 切 试 验（一）概述土的内摩擦角ϕ和粘聚力c 是土压力、地基承载力和土坡稳定等计算必不可少的指标。
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
该方法设备简单、便于操作,，因此，应用广泛。
直剪试验可分为快剪（q ）、固结快剪（cq ）和慢剪（s ）三种试验方法。
快剪是在试样上施加垂直应力后，立即施加水平力，试样在3~5分钟内剪坏；固结快剪是在试样上施加垂直应力后，待排水固结稳定，再立即施加水平力，试样也在3～5分钟内剪坏。
慢剪是在试样上施加垂直应力后使试样排水固结，然后缓慢地施加水平力，使试样排水后剪坏。
同一种土，由于试验方法不同，得到的土的抗剪强度指标也不相同。
（二）试验原理土的破坏都是剪切破坏。
当试样某一面上出现剪应力τ等于土的抗剪强度f τ时，该面达到极限平衡状态，试样被剪坏。
根据库伦定律可得如图 5-1的抗剪强度曲线，其表达式为ϕστtg f =（无粘性土） c +=ϕστtg f （粘性土）无粘性土的抗剪强度与法向应力成正比，粘性土的抗剪强度除和法向应力有关外，还决定于土的粘聚力。
因此，土的抗剪强度以抗剪强度指标ϕ和c 表示。
试验采用应变控制式剪力仪，剪切盒由上盒和下盒组成，试样置于剪切盒中，施加不同的垂直应力σ和水平力使试样剪坏，通过量测量力环的变形值，可算出剪应力的大小，得到相应的f τ，绘制σ—f τ曲线。
该曲线的倾角为内摩擦角ϕ，在纵轴上的截距即粘聚力c ，如图 5–1。
（三）仪器设备（1）应变控制式直剪仪：直接剪切仪有应力控制式和应变控制式两种。
其中应变控制式较为常用。
它包括剪切盒、加压及量测设备等，如图 5–2。
（2）环刀：内径6.18（或6.4）cm ，高2cm 。
（3）量表：量程5～10mm ，分度值0.01mm 。
（4）天平：称量500g ，感量0.1g 。
（5）其他：秒表、削土刀、钢丝锯、腊纸、凡士林、直尺等。
（四）操作步骤（1）制备试样。
直接剪切试验报告
直接剪切试验报告1. 引言直接剪切试验是一种常用的实验方法，用于评估材料的剪切性能。
该试验可以通过施加垂直于材料平面的力来剪切材料，从而观察材料的剪切行为和性能。
本报告旨在介绍直接剪切试验的目的、试验装置和步骤，以及对试验结果的分析和讨论。
2. 试验目的直接剪切试验的目的是评估材料的剪切强度和剪切刚度。
通过这个试验可以获得以下信息：•材料的剪切强度，即材料在剪切加载下的最大承载能力；•材料的剪切刚度，即材料在剪切加载下的变形特性。
3. 试验装置直接剪切试验通常使用剪切试验机进行。
剪切试验机是一种可以施加剪切载荷的试验设备，它通常由以下组成部分构成：•载荷传感器：用于测量施加在材料上的剪切载荷；•移动夹持装置：用于夹持材料，并施加剪切加载；•位移传感器：用于测量材料的变形；•控制系统：用于施加并控制剪切载荷。
4. 试验步骤以下是进行直接剪切试验的一般步骤：1.准备试样：根据实验要求，制备符合要求的试样，并记录试样的尺寸和几何形状。
2.安装试样：将试样安装到剪切试验机的夹持装置上，并确保试样紧固牢固。
3.设定实验参数：根据实验要求，设置剪切试验机的参数，包括加载速率、试验持续时间等。
4.进行试验：启动剪切试验机，开始施加剪切载荷，同时记录载荷和位移的变化。
5.记录数据：在试验过程中，记录剪切载荷和试样位移的变化，并定期采集数据。
6.停止试验：当试样发生破坏或达到预设的试验终止条件时，停止试验。
7.分析数据：根据试验数据，计算剪切强度和剪切刚度，并进行数据分析和讨论。
5. 试验结果分析根据直接剪切试验的结果，可以得出以下结论：1.材料的剪切强度：根据试验数据计算得到的材料的剪切强度是XX，说明材料在剪切加载下的最大承载能力为XX。
2.材料的剪切刚度：通过试验数据分析发现，在小应变范围内，材料的剪切刚度基本保持稳定，随着应变增加，剪切刚度逐渐减小。
3.剪切破坏模式：观察试样破坏后的形态可以发现，材料呈现出剪切破坏模式，表明材料在剪切加载下会发生剪切滑移。
直接剪切实验报告
一、实验目的1. 了解直接剪切实验的基本原理和操作方法。
2. 掌握土的剪切强度和内摩擦角等力学性质。
3. 分析土的剪切破坏机制。
二、实验原理直接剪切实验是一种常用的土力学实验，用于测定土的剪切强度和内摩擦角等力学性质。
实验原理基于土体在剪切过程中受到的正应力和剪切力之间的关系。
根据库仑理论，土体的剪切强度τc可以表示为：τc = c + σtanφ其中，c为土的黏聚力，σ为土体的正应力，φ为土的内摩擦角。
三、实验仪器1. 直接剪切仪2. 剪切盒3. 水准仪4. 量筒5. 砂轮6. 天平四、实验步骤1. 将土样放入剪切盒中，调整剪切盒的高度，使土样厚度为50mm。
2. 在土样表面放置一个荷载板，调整荷载板的高度，使土样受到预定正应力。
3. 启动直接剪切仪，使剪切盒以一定的剪切速率进行剪切。
4. 观察剪切过程中土样的变形和破坏情况，记录剪切过程中土样的最大剪切力Fmax。
5. 计算土样的剪切强度和内摩擦角。
五、实验数据及处理1. 土样参数：土样类型、含水率、密度等。
2. 实验数据：剪切过程中土样的最大剪切力Fmax、剪切速率、剪切时间等。
3. 数据处理：（1）根据实验数据，计算土样的剪切强度和内摩擦角。
（2）绘制土样的应力-应变曲线，分析土样的剪切破坏机制。
六、实验结果与分析1. 土样的剪切强度和内摩擦角：根据实验数据，计算得到土样的剪切强度和内摩擦角如下：土样1：剪切强度τc = 20kPa，内摩擦角φ = 30°土样2：剪切强度τc = 15kPa，内摩擦角φ = 25°2. 土样的应力-应变曲线：通过绘制土样的应力-应变曲线，可以发现土样在剪切过程中表现出不同的剪切破坏机制。
对于土样1，当剪切应力达到一定值时，土样开始发生剪切滑动，随后发生剪切破坏；对于土样2，剪切破坏发生在较小的剪切应力下。
3. 分析：（1）土样的剪切强度和内摩擦角与其类型、含水率、密度等因素有关。
（2）剪切破坏机制与土样的剪切强度和内摩擦角有关。
直接剪切快剪试验
直接剪切试验—快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1、应变控制式直剪仪：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀：内径61.8mm，高度20mm。
3、位移量测设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表；或准确度为全量程0.2%的传感器。
5．操作步骤进行：5．1试样的制备：5．1．1原状土试样制备：a．将原土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。
检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。
b．根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
c．切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
d．测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重：对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105～110℃温度下烘干，对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土，应在65～70℃温度下烘干。
5．1．2扰动土试样的制备和试样的制样：试样的制备：a．将土样从土样筒或包装袋袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。
b、对均质和含有机质的土样,宜采用天然含水率状态下代表性土样,供颗粒分析、界限含水率试验。
直接剪切试验
试验八 直接剪切试验(一)概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，是测定抗剪强度的一种常用方法，，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力施加水平剪力，测试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数ϕ与c (二)试验方法直接剪切试验一般可分为慢剪、固结快剪和快剪三种试验方法。
1.慢剪试验。
先使土样在某一级垂直压力作用下，固结至排水变形稳定(变形稳定标准为每小时变形不大于0.005mm)，再以小于每分钟0.02 mm 的剪切速量缓慢施加水平剪应力，在施加剪应力的过程中，使土样内始终不产生孔隙水压力，用几个土样在不同垂直压力下进行剪切，将得到有效应力抗剪强度参数c s 和Фs 值，但历时较长，剪切破坏时间可按下式估算 )18(5050−=t t f式中 t f ——达到破坏所经历的时间； t 50——固结度达到50%的时间。
2.固结快剪试验。
先使土样在某一级垂直压力作用下，固结至排水变形稳定，再以每分钟0.8mm 的剪切速率施加剪力，直至剪坏，一般在3～5min 内完成，适用于渗透系数小于10-6cm/s 的细粒土。
由于时间短促，剪力所产生的超静水压力不会转化为粒间的有效应力，用几个土样在不同垂直压力下进行慢剪，便能求得抗剪强度参数cq cq C 与ϕ 值，这种c cq 、cq ϕ值称为总应力法抗剪强度参数。
3.快剪试验。
采用原状土样尽量接近现场情况，以每分钟0.8mm 的剪切速率施加剪力，直至剪坏，一般在3～5 min 内完成，适用于渗透系数小于10-6cm/s 的细粒土。
种方法将使粒间有效应力维持原状，不受试验外力的影响，但由于这种粒间有效应力的数值无法求得，所以试验结果只能求得(σtanФq +c q )的混合值。
快速法适用于测定粘性土天然强度，但φq 角将会偏大。
(三)仪器设备1..直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪，如图8-1所示，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。
直接剪切试验
直接剪切试验实验五直接剪切试验⼀、⼟的抗剪强度是⼟在外⼒作⽤下，其⼀部分⼟体对于另⼀部分⼟体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
⼆、实验⽬的：是测定⼟的抗剪强度，提供计算地基强度和稳定⽤的基本指标（内摩擦⾓和内聚⼒）。
内摩擦⾓和内聚⼒与抗剪强度之间的关系可以⽤库伦公式表⽰：τ = σ tan φ +с式中：τ——抗剪强度，即破坏剪应⼒，KPa ；σ——正应⼒，KPa ；φ——内摩擦⾓，度；c ——内聚⼒，KPa ；三、实验⽅法：快剪、固结快剪、慢剪3种实验⽅法。
现介绍快剪法。
快剪法：采⽤原状⼟样尽量接近现场情况，然后于较短时间内完成试验。
这种⽅法将使粒间有效应⼒维持原状，不受试验时外⼒的影响，由于这种粒间有效应⼒的数值⽆法求得，所以试验结果只能得出（σ tan φ +с）的混合值。
四、仪器设备1．应变控制式直剪仪(见图)。
主要部件包括：剪切盒（上剪切盒、下剪切盒），垂直加压框架，测⼒计、剪切传动装置及位移量测系统等；2．位移计（百分表）：量程10㎜，分度值0.01㎜；3．环⼑：内径6.18㎝，⾼2㎝；4．其它：切⼟⼑、钢丝锯等。
五、操作步骤（1）对准上下盒，插⼊固定销钉，在下盒内放⼊洁净透⽔板及塑料薄膜；（2）将装有试样的环⼑⼑⼝向上，平⼝向下，对准剪切盒上盒⼝，在试样上⾯放塑料薄膜及透⽔板，然后将试样徐徐压⼊盒底，移去环⼑。
并顺次加上活塞钢珠及加压框架。
（3）转动⼿轮，使上盒前端钢珠刚好测⼒计接触。
顺次加上加压盖板、钢珠、加压框架。
调整测⼒计百分表初读数。
（4）施加垂直压⼒，本试验⾄少取四个试样，分别加不同的垂直压⼒，其⼤⼩按估计所受计算荷载的范围⽽定。
⼀般可按25、50、100、200、300、及400KPa施加。
加荷时⼀次轻轻加上。
但必须注意，如⼟质松软，为防⽌试样被挤出，应分级施加，切不可⼀次加上去。
14（5）施加垂直压⼒后，⽴即拨去固定销钉，以0.8mm/min的剪切速度进⾏剪切，使试样在3~5min内剪损。
直接剪切试验
按本规程
之 和 规定进行试样安装 按本规程
之 规定进行试样固结 待试样固结稳定后进行剪切 剪
切速率 应 小 于
也可按式
估算剪切破坏时
间
式中
达到破坏所经历的时间
固结度达到 的时间
剪损标准按本规程
之 规定选取
按本规程
之 规定进行拆卸试样及测定含水率
计算和制图
按式
计算试样的剪应力
式中
剪应力
测力计率定系数
测力计读数
直接剪切试验
目的和适用范围
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法 通
常采用 个试样 分别在不同的垂直压力 下 施加水平剪切力进
行剪切 求得破坏时的剪应力 然后根据库仑定律确定土的抗剪
强度参数 内摩擦角 和粘聚力
直接剪切试验分为快剪 固结快剪 和慢剪 种
试验方法
快剪试验 是在试样上施加垂直压力后立即快速施加
试样面积
单位换算系数
以剪应力为纵坐标 剪切位移为横坐标 绘制剪应力 与
剪切位移 关系曲线 见图
选取剪应力 与剪切位移 关系曲线上的峰值点或稳定
值作为抗剪强度 如图
中曲线上的箭头所示 如无明显峰
试样也可在其他仪器上固结 然后移至剪切盒内 继续固结至稳定后 再进行剪切
图
剪应力与剪切位移关系曲线
图
抗剪强度与垂直压力的关系曲线
直接剪切试验记录表 计算者 校核者 试验者 试验日期
剪切位移
剪切前固结时间 剪切前压缩量 剪切历时 抗剪强度
剪应力
垂直位移
从原状土样中切取原状土试样或制备给定干密度及含水
率的扰动土试样 制备方法应按
规程规定进
行
按
直接剪切试验(2010)
实验六直接剪切试验直接剪切试验（手动）一、基本概念及原理土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质指标之一。
工程中的地基承载力，挡土墙的土压力，土坡稳定等问题都与土的抗剪强度直接相关。
根据库仑定律，土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比。
其本质是由于土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用产生的摩阻力，其大小决定于土粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级配等因素。
粘性土的抗剪强度由两部分组成，一部分是摩擦力，另一部分是土粒之间的粘结力。
用库仑定律公式表达为τ＝c+σtgφ。
二、试验目的直接剪切试验是测定土抗剪强度指标的一种常用方法。
通常将同一土样切取不少于四个试样；分别在不同的垂直压力下施加水平剪切力，测得破坏时的切应力，以确定土的内摩擦角和内聚力，为工程实践提供依据。
三、试验方法及适应范围由于土体在固结过程中孔隙水压力的消散，荷载在土中产生的附加应力最后全部转化为有效应力。
其实质是土体强度不断增长的过程。
因此，剪切试验条件决定了同一种土在不同试验条件下的抗剪强度不同。
为了模拟现场土体的剪切条件，根据土的固结程度，剪切时的排水条件以及加荷速率，把剪切试验分为三种：1、快剪试验（或不排水剪）：土样施加法向应力后，立即施加水平剪切力，在3-5分钟内将试样剪切破坏。
在整个试验过程中不允许土样含水量有所变化，即孔隙水压力保持不变。
这种方法只适用于模拟现场土体较厚，透水性较差，施工速度较快，基本上来不及固结就被剪切破坏的情况（土的渗透系数小于10-6cm/s）。
2、固结快剪（或固结不排水剪）：先将土样在法向应力作用下达到完全固结，然后施加水平剪切力，与快剪方法一样使土样剪切破坏。
此方法只适用于模拟现场土体在自重或正常荷载条件下已达到完全固结状态，随后，又遇到突然增加荷载或因土层较薄，透水性较差，施工速度快的情况。
适用于土的渗透系数小于10-6cm/s的土类，对渗透系数大于10-6cm/s的土，应采用三轴仪进行试验。
第十六章 直接剪切试验
第十六章直接剪切试验
直接剪切试验是一种用于研究材料在剪切应力作用下的力学性质的试验方法。
在这种试验中，样品通常是一个矩形梁或圆柱体，被切成两部分，然后在剪切装置中用一定的速度施加剪切力，以测量样品的剪切强度和剪切模量。
直接剪切试验可以用于探测材料的强度和韧性，以及用于比较不同材料的性能。
在工程和建筑领域中，直接剪切试验常用于测试弹性体的性能，例如混凝土、岩石和土壤。
在地质研究中，直接剪切试验还可以用于研究岩石的断裂和滑动特性。
直接剪切试验的结果通常以剪切强度和剪切模量表示。
剪切强度是材料抵抗剪切应力的能力，它可以用来评估材料在剪切过程中的破坏强度。
剪切模量是材料在剪切应力下变形的程度，它可以用来描述材料的弹性性质。
这些性质可以通过直接剪切试验的结果来评估，并可以用于材料的设计和工程应用中。
直接剪切试验
八、直接剪切试验基本原理直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
试验的原理是根据库仑定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比。
将土制备成几个土样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切，,然后，根据剪切定律确定土的抗剪强得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度τf度指标Φ和C。
按土样在荷重作用下压缩及受剪时的排水情况不同，试验方法可分三种：(1) 快剪法(或称不排水剪)：即在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。
在整个试验中，不允许试样的原始含水率有所改变(试样两端敷以隔水纸)，即在试验过程中孔隙水压力保持不变(3-5min内剪坏)。
(2) 慢剪法(或称排水剪)：即在加垂直荷重后，使其充分排水(试样两端敷以滤纸)，在土样达到完全固结时，再加水平剪力；每加一次水平剪力后，均需经过一段时间，待土样因剪切引起的孔隙水压力完全消失后，再继续加下一次水平剪力。
(3) 固结快剪法：在垂直压力下土样完全排水固结稳定后，以很快速度施加水平剪力。
在剪切过程中不允许排水(规定在3-5min内剪坏)。
8.1 慢剪试验1 本试验方法适用于细粒土。
2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：(1) 主要结构(见附图8.1)1、推动座部分2、剪切盒部分3、测力环部分4、杠杆加压部分5、加荷、卸荷部分6、电动等应变直剪仪另加变速箱部分(2) 环刀：内径61．8mm，高度20mm。
(3) 位移量测设备：量程为10mm，分度值为0．01mm的百分表；或准确度为全量程0．2%的传感器。
3 慢剪试验，应按下列步骤进行：(1) 原状土试样制备，应按有关标准进行，扰动土试样制备按有关标准进行，每组试样不得少于4个；当试样需要饱和时，应按有关标准的步骤进行。
(2)仪器使用时，先校准杠杆水平(调节件16平衡锤)，杠杆水平时，杠杆下沿平齐立柱(件14)的中间白线。
将限位板及ф10钢珠在导轨上放好，放在件18滑动框。
土力学直接剪切试验
土力学直接剪切试验
土力学直接剪切试验是一种常用的简单试验方法，用于测定土壤的剪切强度和剪切变形特性。
它是土力学中的基本试验之一，适用于粘性土、含少量砂粒的粘性土和有机土等土壤类型。
试验原理与装置
试验原理是使土壤体在垂直荷载和水平荷载的作用下发生剪切破坏，测定剪切力和剪切变形。
装置主要由剪切箱、剪切架、压力计、变位计等组成。
试验步骤
1. 准备土样。
将土样取自现场，通过过筛、风干等处理使其符合要求。
将土样加水混合，控制好含水量，使含水量符合试验要求。
2. 加载。
将土样放入剪切箱内，将荷载施加在土样上，按一定速度使剪切架上的刀口向内移动，产生剪切破坏过程。
3. 测量。
在试验过程中，记录剪切力和变形量，计算所得到的剪切强度、剪切模量等。
试验结果的分析与判断
通过直接剪切试验所得到的结果可用于土壤力学参数的确定和土壤的分类判断。
试验结果的分析应根据试验条件、土壤性质、试验数据的真实性等方面进行分析。
在剪切强度的计算中，应注意斜剪和无限大长方形的影响。
在土壤分类判断上，应结合其他的土壤特性参数进行综合判断。
总之，土力学直接剪切试验是土力学基础试验之一，具有简单、快捷、经济等优点，适用于各种土壤类型的研究。
在工程实践中，它具有很高的实用价值，可为土工工程设计提供依据和参考。
直接剪切试验
试验八 直接剪切试验(一)概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，是测定抗剪强度的一种常用方法，，通常采用4个试样，分别在不同的垂直压力施加水平剪力，测试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数ϕ与c (二)试验方法直接剪切试验一般可分为慢剪、固结快剪和快剪三种试验方法。
1.慢剪试验。
先使土样在某一级垂直压力作用下，固结至排水变形稳定(变形稳定标准为每小时变形不大于0.005mm)，再以小于每分钟0.02 mm 的剪切速量缓慢施加水平剪应力，在施加剪应力的过程中，使土样内始终不产生孔隙水压力，用几个土样在不同垂直压力下进行剪切，将得到有效应力抗剪强度参数c s 和Фs 值，但历时较长，剪切破坏时间可按下式估算 )18(5050−=t t f式中 t f ——达到破坏所经历的时间； t 50——固结度达到50%的时间。
2.固结快剪试验。
先使土样在某一级垂直压力作用下，固结至排水变形稳定，再以每分钟0.8mm 的剪切速率施加剪力，直至剪坏，一般在3～5min 内完成，适用于渗透系数小于10-6cm/s 的细粒土。
由于时间短促，剪力所产生的超静水压力不会转化为粒间的有效应力，用几个土样在不同垂直压力下进行慢剪，便能求得抗剪强度参数cq cq C 与ϕ 值，这种c cq 、cq ϕ值称为总应力法抗剪强度参数。
3.快剪试验。
采用原状土样尽量接近现场情况，以每分钟0.8mm 的剪切速率施加剪力，直至剪坏，一般在3～5 min 内完成，适用于渗透系数小于10-6cm/s 的细粒土。
种方法将使粒间有效应力维持原状，不受试验外力的影响，但由于这种粒间有效应力的数值无法求得，所以试验结果只能求得(σtanФq +c q )的混合值。
快速法适用于测定粘性土天然强度，但φq 角将会偏大。
(三)仪器设备1..直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪，如图8-1所示，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计以及位移量测系统等组成。
直接剪切试验10.5
试验二直接剪切试验一、试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用四个试样为一组，分别在不同的垂直压力σ下，施加水平剪应力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角υ和凝聚力c。
直剪试验分为快剪（Q）、固结快剪（CQ）和慢剪（S）三种试验方法。
二、试验方法快剪试验是在试样上施加垂直压力后，立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min（一分钟4～6转）的速率剪切，一般使试样在3～5min内剪破。
在整个试验过程中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端用隔水纸），即在试验过程中孔隙水压力保持不变。
快剪法适用于测定粘性土天然强度。
三、仪器设备1．ZQB-4型轻便剪力仪：如图1，有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等。
2．其它：百分表、砝码等。
图1四、试验步骤1.取出仪器置于平台上，调节立柱螺丝，仪器平稳后拧紧螺帽。
2.调节框架下横梁上的六角螺栓，使框架与杠杆基本稳固。
3.检查杠杆两侧与吊圈是否相擦，轴承滚动应灵活。
调整平衡锤，使杠杆自重基本平衡。
4.检查剪切盒，滚动钢球应放正，滚动灵活无异物卡阻。
5.切取试样：按工程需要用环刀切取一组试样，至少四个。
6.安装试样：对准上下盒，插入固定销钉。
在下盒内放入一透水石，上覆隔水蜡纸一张。
将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒，试样上放隔水蜡纸一张，再放上透水石，将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。
7.施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。
顺次加上盖板、钢珠压力框架。
每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。
在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。
8.进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～6转的均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。
使试样在3～5分钟内剪破。
如测力计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。
直接剪切试验—固结快剪实施细则
土工作业指导书直接剪切试验—固结快剪实施细则文件编号：版本号：编制：批准：生效日期：直接剪切试验—固结快剪实施细则1. 目的为了规范标准固结试验中的各个环节，特制定本细则。
2. 适用范围本试验方法适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
3. 引用文件GB/T50123-1999 土工试验方法标准。
4. 检测设备本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1、应变控制式直剪仪：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
2、环刀：内径61.8mm，高度20mm。
3、位移量测设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表；或准确度为全量程0.2%的传感器。
5．操作步骤进行：5．1试样的制备：5．1．1原状土试样制备：a．将原土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取出土样。
检查土样结构，当确定土样已受扰动或取土质量不符合规定时，不应制备力学性质试验的试样。
b．根据试验要求用环刀切取试样时，应在环刀内壁涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样，擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。
c．切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述，对低塑性和高灵敏度的软土，制样时不得扰动。
d．测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重：对均质和含有机质的土样，宜采用天然含水率状态下代表性土样，供颗粒分析、界限含水率试验。
对非均质土应根据试验项目取足够数量的土样，置于通风处凉干至可碾散为止。
对砂土和进行比重试验的土样宜在105～110℃温度下烘干，对有机质含量超过5%的土、含石膏和硫酸盐的土，应在65～70℃温度下烘干。
5．1．2扰动土试样的制备和试样的制样：试样的制备：a．将土样从土样筒或包装袋袋中取出，对土样的颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度进行描述，并将土样切成碎块，拌和均匀，取代表性土样测定含水率。
10.5视频的剪切 摄影摄像基础教学课件
图1 插入视频素材到素材区和片尾
定位剪辑的片头
定位剪辑的片尾
• 在用照相机拍摄了视频后，往往需要对视频的 开头、中间、尾部一些局部的不理想的视频片 段剪切掉。本节介绍如何将一头一尾不要的片 段剪切掉。
• 10.5.1 插入视频
• 10.5.2 剪切视频 • 10.5.3 切割视频 • 10.5.4 从视频中抽取图像 • 10.5.5 删除素材
• 要编辑视频，首先要把该视频插入到素材区中。 • 操作如下： • ① 在素材区的“画廊”下拉菜单中选择“视频”，右
击鼠标，从快捷菜单中选择“插入视频”命令。
• ② 在“打开视频文件”对话框中选择或输入一个视频 文件，如：沱江漂流.MPG，按“打开”按钮。该视频文 件便插入到了素材区。见图1所示。
• 图1 插入视频素材到素材区
• 由于视频是连续的画面集合，在动体摄影中， 如果一些精彩的镜头难以抢拍，可拍摄成视频， 然后从视频中提取精彩的画面。
• 如果要在视频中提取画面，可选定该视频，拖 动飞梭栏到需要提取画面的位置，在“编辑” 面板中单击“保存为静态图像”命令，即可将 该帧的静态图像保存为.BMP图像。保存的图像 文件自动命名，文件名以uvs开头，并自动显示 在图像素材区。
• 项目中的素材不用时，可以删除。选定需要删 除的素材，右击鼠标，从快捷菜单中选择“删 除”命令。在出现的对话框中，按“确定”按 钮确认。
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试验二直接剪切试验
一、试验目的
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
通常采用四个试样为一组，分别在不同的垂直压力σ下，施加水平剪应力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数内摩擦角υ和凝聚力c。
直剪试验分为快剪（Q）、固结快剪（CQ）和慢剪（S）三种试验方法。
二、试验方法
快剪试验是在试样上施加垂直压力后，立即快速施加水平剪切力，以0.8~1.2mm/min（一分钟4～6转）的速率剪切，一般使试样在3～5min内剪破。
在整个试验过程中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端用隔水纸），即在试验过程中孔隙水压力保持不变。
快剪法适用于测定粘性土天然强度。
三、仪器设备
1．ZQB-4型轻便剪力仪：如图1，有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等。
2．其它：百分表、砝码等。
图1
四、试验步骤
1.取出仪器置于平台上，调节立柱螺丝，仪器平稳后拧紧螺帽。
2.调节框架下横梁上的六角螺栓，使框架与杠杆基本稳固。
3.检查杠杆两侧与吊圈是否相擦，轴承滚动应灵活。
调整平衡锤，使杠杆自重基本平
衡。
4.检查剪切盒，滚动钢球应放正，滚动灵活无异物卡阻。
5.切取试样：按工程需要用环刀切取一组试样，至少四个。
6.安装试样：对准上下盒，插入固定销钉。
在下盒内放入一透水石，上覆隔水蜡纸一
张。
将装有试样的环刀平口向下，对准剪切盒，试样上放隔水蜡纸一张，再放上透水石，将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。
7.施加垂直压力：转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量
表读数为零。
顺次加上盖板、钢珠压力框架。
每组四个试样，分别在四种不同的垂直压力下进行剪切。
在教学上，可取四个垂直压力分别为100、200、300、400kPa。
8.进行剪切：施加垂直压力后，立即拔出固定销钉，开动秒表，以每分钟4～6转的
均匀速率旋转手轮（在教学中可采用每分钟6转）。
使试样在3～5分钟内剪破。
如测力
计中的量表指针不再前进，或有显著后退，表示试样已经被剪破。
但一般宜剪至剪切变形达4mm。
若量表指针再继续增加，则剪切变形应达6mm为止。
手轮每转一圈，同时测记测力计量表读数，直到试样剪破为止。
（注：手轮每转一圈推进下盒0.2毫米）。
9.拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框
架、上盖板，取出试样。
五、试验注意事项
1．先安装试样，再装量表。
安装试样时要用透水石把土样从环刀推进剪切盒里，试验前量表中的大指针调至零。
2．加荷时，不要摇晃砝码；剪切时要拔出销钉。
3．施加垂直压力前，先转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，调整测力计中的量表读数为零。
4．每种载荷情况要做三次试验，取平均值。
六、计算及制图
1.剪切位移按下式计算：
l-
∆20
=
R
n
式中：l∆——剪切位移（0.01mm），计算至0.1；
n——手轮转数；
R——百分表读数。
2.剪应力按下式计算：
τ
CR
=
式中：τ——剪应力（kPa），计算至0.1；
C——测力计校正系数（kPa/0.01mm），本试验中C＝1.942 kPa/0.01mm；
3.以剪应力为纵坐标，剪切位移l∆为横坐标，绘制τ-l∆的关系曲线，如图1所示。
4.以垂直压力p为横坐标，抗剪强度S为纵坐标，将每一试样的抗剪强度点绘制在纵坐标纸上，并连成一直线。
此直线的倾角为摩擦角ϕ，纵坐标上的截距为凝聚力c，如图3所示。
图2 剪应力与剪切变形关系曲线图3 τ～σ关系曲线
七、记录
直接剪切试验记录
试验者：班级组别姓名日期
八、结果
1、绘制剪应力与剪切变形关系曲线、τ～σ关系曲线
2、得出土样的C、 值。