直接剪切试验曲线
直接剪切试验报告---文本资料
实验五 直接剪切试验实验人： 学号：一、概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，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和粘聚力c 。
二、仪器设备1、直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，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。
加压设备采用杠杆传动。
2、测力计。
采用应变圈，量表为百分表。
3、环刀。
内径6.18cm ，高2.0cm 。
4、其他。
切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。
三、操作步骤1、将试样表面削平，用环刀切取试件，测密度，每组试验至少取四个试样，各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定，一般可按100kPa ，200kPa ，300kPa ，400kPa （即1.0 kg/cm 2，2.0 kg/cm 2，3.0 kg/cm 2，4.0 kg/cm 2）施加。
2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀，在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉，在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。
图7-1 应变控制式直剪仪1—轮轴；2—底座；3—透水石；4—测微表；5—活塞； 6—上盒；7—土样；8—测微表；9—量力环；10—下盒3、将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。
4、在量力环的安装水平测微表，装好后应检查测微表是否装反，表脚是否灵活和水平，然后按顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触（即量力环中测微表指针被触动）。
5、顺次小心地加上传压板、钢珠，加压框架和相应质量的砝码（避免撞击和摇动）。
6、施加垂直压力后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。
直接剪切试验报告
实验五直接剪切试验实验人：学号：一、概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，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和粘聚力c。
二、仪器设备1、直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，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。
加压设备采用杠杆传动。
图7-1 应变控制式直剪仪1—轮轴；2—底座；3—透水石；4—测微表；5—活塞；6—上盒；7—土样；8—测微表；9—量力环；10—下盒2、测力计。
采用应变圈，量表为百分表。
3、环刀。
内径6.18cm，高2.0cm。
4、其他。
切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。
三、操作步骤1、将试样表面削平，用环刀切取试件，测密度，每组试验至少取四个试样，各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定，一般可按100kPa，200kPa，300kPa，400kPa（即1.0 kg/cm2，2.0 kg/cm2，3.0 kg/cm2，4.0 kg/cm2）施加。
2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀，在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉，在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。
3、将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。
4、在量力环的安装水平测微表，装好后应检查测微表是否装反，表脚是否灵活和水平，然后按顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触（即量力环中测微表指针被触动）。
5、顺次小心地加上传压板、钢珠，加压框架和相应质量的砝码（避免撞击和摇动）。
6、施加垂直压力后应立即拔去固定销（此项工作切勿忘记）。
开动秒表，同时以每分钟4~12转的均匀速度转动手轮（学生可用6转/分），转动过程不应中途停顿或时快时慢，使试样在3~5分钟内剪破，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环中的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已经剪破，如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值和终值，则试验应进行至剪切变形达到4mm（手轮转20转）为止。
直剪试验和三轴剪切试验对比分析
直剪试验和三轴剪切试验对比分析(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--直剪试验和三轴剪切试验对比分析摘要：本文通过对直剪试验和三轴剪试验的比较，借此与同行交流。
关键字：直剪；三轴剪；对比分析土的抗剪强度定义为土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。
在土力学中，采用摩尔-库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力来表现土的抗剪强度规律，即是在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。
土的抗剪强度在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙土压力时，都有重要的应用。
因此，正确的测定土的抗剪强度，在计算和评价土体的性质有重要的意义。
根据土体受力面和受力方式不同，测定土的抗剪强度的方法和仪器也不同，常用的方法主要有室内的直接剪切试验、无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验及原位的十字板剪切试验等。
本文主要针对直接剪切试验和三轴压缩试验进行分析对比。
一、直剪试验直接剪切试验就是是在某一预订的面上剪切土的试件，测定该面上的剪应力和抗剪强度的试验。
我国目前普遍采用的是应变控制式直剪仪。
如图1，试样施加某一法向应力σ，然后等速推动下盒，使试样在沿上下盒之间的水平面上受剪直至破坏，剪应力t的大小可借助与上盒接触的量力环而确定。
根据试样在剪切过程中剪应力t与剪切位移S之间的关系曲线，（2-a）可以确定抗剪强度τf通常同一种土取4个试样，分别在不同的法向应力（J下剪切破坏，可将试验结果绘制成如图2（2 - b）所示的抗剪强度与法向应力之间的关系曲线。
图2 的（ 2 - a ）是剪应力与剪切位移的关系；图2的（ 2 - b ）是抗剪强度与法向应力关系。
按照剪切前土的固结程度，剪切时排水的条件以及剪切加荷的快慢，直接剪切试验方法可分3种：（1）快剪试验（不排水剪）。
（2）固结快剪试验（固结不排水剪）。
在法向压力下试样充分排7JC，待完全固结后，再快速施加水平剪力使试样剪切破坏。
土工试验直接剪切试验
土工试验直接剪切试验21．1 一般规定21．1．1 本试验方法分为快剪、固结快剪和慢剪三种。
21．1．2 快剪试验和固结快剪试验的土样宜为渗透系数小于1×10-6cm／s的细粒土。
21．2 仪器设备21．2．1 本试验所用的仪器设备应符合下列规定：1 应变控制式直剪仪(图21．2．1)：包括剪切盒(水槽、上剪切盒、下剪切盒)，垂直加压框架，负荷传感器或测力计及推动机构等，其技术条件应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB／T 15406的规定；图21．2．1 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2 位移传感器或位移计(百分表)：量程5mm～10mm，分度值0．01mm；3 天平：称量500g，分度值0．1g。
21．2．2 本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：1 环刀：内径6．18cm，高2cm；2 其他：饱和器、削土刀或钢丝锯、秒表、滤纸、直尺。
21．3 操作步骤21．3．1 试样制备应按下列步骤进行：1 黏性土试样制备：1)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。
制备方法应符合本标准第4．5节的规定；2)测定试样的含水率及密度，应符合本标准第5．2节及本标准第6．2节的规定。
对于试样需要饱和时，应按本标准第4．6节规定的方法进行抽气饱和。
2 砂类土试样制备：1)取过2mm筛孔的代表性风干砂样1200g备用。
按要求的干密度称每个试样所需风干砂量，准确至0．1g；2)对准上下盒，插入固定销，将洁净的透水板放入剪切盒内；3)将准备好的砂样倒入剪力盒内，拂平表面，放上一块硬木块，用手轻轻敲打，使试样达到要求的干密度。
然后取出硬木块。
3 垂直压力应符合下列规定：每组试验应取4个试样，在4种不同垂直压力下进行剪切试验。
可根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，垂直压力的各级差值要大致相等。
剪切速率曲线
2、不同的材料，因用途不同，加工方法各异，对分子量的要求不同。总体来看， 橡胶材料的分子量要高一些（约105~ 106 ），纤维材料的分子量要低一些（约104）， 塑料居其中。
3、塑料中，用于注射成型的树脂分子量应小些，用于挤出成型的树脂分子量可大 些，用于吹塑成型的树脂分子量可适中。 4、橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性，塑料工业中常用熔融指数或流动 长度表征塑料的流动性，其实也是作为最简单的方法用来判断材料相对分子量的 大小。一般橡胶的门尼粘度值大，表示流动阻力大，相对分子量高；塑料的熔融 指数大，表示流动性好，相对分子量小。
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2、熔体输送能力的分析：
塑料工艺
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熔体的输送 Q = Qd - Qp - Ql, 实际的流动形式为：熔 体沿螺槽螺旋前进。类似弹簧缠绕在螺槽内。 忽略Ql，经计算熔体输送能力为：
P↑-Q↓，机头阻力加大，产量下降。 N↑-Q↓，转数提高，剪切提高。 D↑-Q↑↑，直径增加，产量明显增加，所以要得到高 的产量，这是最有效的手段之一。 ④ L↑-Q↑，挤出稳定性增加。 ⑤ 螺槽深度h增加，挤出稳定性下降。 ① ② ③
二、熔融理论
塑料工艺
1、研究目的： ① 预测螺槽中未熔化物料量 ② 熔化全部物料所需螺杆长度 ③ 熔融与螺杆参数、物料特性、工艺参数间的关系 2、冷却试验和熔融机理： 冷却试验：本色料+3~5%着色料挤出——稳定后停止并迅速冷却螺 杆和料筒——取出螺杆、剥下物料——切断螺旋带状料并观察截 面形状 3、现象： ① 熔融料呈流线型，未塑化料始终呈固态 ② 固—液两相有一明显分界线 ③ 固相逐渐消失，固体塑化完全集中在熔膜处 4、熔融机理： 加料段压实——逐渐熔融成一层熔膜——超过后边螺槽刮落于前侧 形成熔体池——固体床减小——直至物料完全熔融
直剪试验方案
（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，可提供土的内摩擦角和粘聚力。
（二）试验方法取天然含水率，采用5个试样，分别在不同的垂直压力P下，施加水平剪切力进行剪切，测得剪切破坏时的剪应力。
然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
（三）实验原理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。
该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破坏时的剪应力，然后根据库仑定律，得到土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
仪器设备：Shear Trac-II全自动直剪仪。
变形量测设备：量程5cm ，准确度为全量程0.1％的位移传感器。
固结快剪试验步骤：2)制备原状土试样，测定密度和含水率，每组试样数5个。
对准剪切容器上下盒，插入固定销，装入土样，盖上盖板，固定仪器。
垂直向、水平向力归零，移动垂直向传动装置，使传力端头和钢珠接触。
垂直向、水平向位移归零。
仪器参数设置。
五组试样依次施加垂直压力为50，100，200，300，400kpa，当固结变形达到每小时不大于0.005mm时，去掉固定销，以0.8mm/min的剪切速度施加水平力，由位移控制剪切变形，位移最大值取50mm，力最大值取20KN。
3)运行仪器，记录试验结果，以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线，如下图所示，直线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。
图一τ～σ关系曲线二、固结试验（一）试验目的通过测定试样在侧限与轴向不排水条件下的垂直向变形和压力关系，得到应力应变曲线及压缩模量。
（二）试验方法快速固结试验法。
（三）基本原理土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气体的体积减小，从而引起土的压缩变形。
固结试验就是测定天然状态下的原状土样或扰动土样在不同荷载和侧限条件下的压缩变形。
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。
直接剪切实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除直接剪切实验报告篇一：直接剪切试验报告直接剪切试验报告批准：审核：校核：试验：校核：试验：附记录表篇二：实验七直接剪切试验实验七直接剪切试验理论与应用力学10332054程彬一、概述直接剪切试验就是直接对试样进行剪切的试验，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c。
二、仪器设备1、直剪仪。
采用应变控制式直接剪切仪，如图所示，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。
加压设备采用杠杆传动。
图7-1应变控制式直剪仪1—轮轴；2—底座；3—透水石；4—测微表；5—活塞；6—上盒；7—土样；8—测微表；9—量力环；10—下盒2、测力计。
采用应变圈，量表为百分表。
3、环刀。
内径6.18cm，高2.0cm。
4、其他。
切土刀、钢丝锯、滤纸、毛玻璃板、凡士林等。
三、操作步骤1、将试样表面削平，用环刀切取试件，测密度，每组试验至少取四个试样，各级垂直荷载的大小根据工程实际和土的软硬程度而定，一般可按100kpa，200kpa，300kpa，400kpa（即1.0kg/cm2，2.0kg/cm2，3.0kg/cm2，4.0kg/cm2）施加。
2、检查下盒底下两滑槽内钢珠是否分布均匀，在上下盒接触面上涂抹少许润滑油，对准剪切盒的上下盒，插入固定销钉，在下盒内顺次放洁净透水石一块及湿润滤纸一张。
3、将盛有试样的环刀平口朝下，刀口朝上，在试样面放湿润滤纸一张及透水石一块，对准剪切盒的上盒，然后将试样通过透水石徐徐压入剪切盒底，移去环刀，并顺次加上传压板及加压框架。
4、在量力环的安装水平测微表，装好后应检查测微表是否装反，表脚是否灵活和水平，然后按顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒两端的钢珠恰好与量力环按触（即量力环中测微表指针被触动）。
11直接剪切试验解析
３．施加垂直压力Ｐ后，立即拔除固定销，开动秒表，以每分 钟4～12周（每转一周剪位移0.2mm;0.8mm/min）匀速转动手轮， 使试样在3～5min内剪破。剪破标准为：（1）量力环中量表 （百分表）指针不再前进，或有明显后退；（2）百分表指针 不后退 时 ，以剪切位移4mm对应的剪应力为抗剪强度，这时 使剪切位移达到6mm才停止剪切 ； ４．剪切完后，倒转手轮，移去 垂直压力，重复１～３的步骤对 余下的试样进行不同竖向应力作 用下的剪切试验。
试验步骤
（二）快剪试验
１．对准上、下盒，插入固定销，在下盒内放入下透水石，不 透水塑料膜，将试样对准剪切 盒口，放置上不透水塑料膜和 上透水石，将试样慢速推入剪切盒，移去环刀； ２．转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与量力环接触，将量力环 中百分表读数调零。顺序加上 传力盖板、钢珠、压力框架；
试验步骤
法向力P作用时 试样不固结 剪力T作用时 强度指标 试样不排水
cQ , Q
cR , R
cS ,S
仪器设备
１．直剪仪，常用直剪仪为应变控制直剪仪。主要部件包 括：剪切容器 、法向力加力框架、水平力推力座及量力 环等。还有一种为应力控制直剪仪，与前者差别在于水平 力采用直接加载的方式而不是用控制剪位移的方式； ２．其它辅助设备：百分表、天平、环刀、饱和器、削土 刀、秒表、滤纸等。
直接剪切试验
试验目的
直接剪切试验简称直剪试验，它是测定土的抗剪强度 的常用方法。直剪试验通常采用四个试 样，分别在不同 的垂直压力作用下，施加水平剪切力进行剪切，取得水平 面破坏时的剪应力 ，然后根据库仑强度理论确定土的抗 剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。
试验原理
f c tg
土力学试验指导书之-直剪试验
⼟⼒学试验指导书之-直剪试验试验项⽬三直剪试验试验⽬的：测定⼟样在不同正压⼒下的抗剪强度指标——内摩擦⾓和粘聚⼒，为估算地基承载⼒、评价地基及⼟坡的稳定性、计算挡⼟墙⼟压⼒等提供必需的资料。
试验⽅法：通常采⽤4个试样，分别在不同的垂直压⼒p下，施加⽔平剪切⼒进⾏剪切，测得剪切破坏时的剪应⼒τ。
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。
根据试验时的剪切速率和排⽔条件不同，直接剪切试验可分为：快剪、固结快剪和慢剪三种⽅法。
试验⽅法的选择，原则上应该尽量模拟⼯程的实际情况，如施⼯情况，⼟层排⽔条件等(学⽣试验⼀般采⽤快剪⽅法)。
试验指导书：直接剪切试验⼀、⽬的1、掌握应变控制式直剪仪快剪的操作⽅法；2、测定⼟样在不同正压⼒下的抗剪强度并确定⼟的内摩擦⾓和内聚⼒；3、巩固抗剪强度的理论概念。
⼆、试验原理当地基上施加外荷载后，如取出⼀单元体来分析时，在单元体任意⾓度a的平⾯上（主应⼒⾯除外），如图7-1上m－n平⾯，作⽤着法向应⼒σn和剪应⼒τn,⽽剪应⼒有使m-n⾯以上⼟体向左滑动的趋势。
因此，⼟颗粒之间的阻⼒便要阻⽌它滑动，这阻⼒称为抗剪强度τf。
因此，剪应⼒τn和抗剪强度τf在不同的荷载作⽤下有可能出现下列三种情况：⑴当荷载较⼩时，τn<τf，⼟体尚处于弹性压缩阶段，⼟体内尚未形成剪切滑动⾯；⑵当荷载继续增加，使τn＝τf，这时⼟体内已开始形成剪切滑动⾯；但尚未滑动⽽是处于极限平衡状态。
从理论上说只要外载稍有增加，⼟体内某⾯m-n上便开始剪切滑动。
⑶如荷载继续加⼤，使τn>τf，这时剪应⼒超过⼟的抗剪强度（实际这是不可能的，因当τn>τf时⼟中应⼒将重分配），直⾄在⼟体内某⼀⾯上的剪应⼒⼤于抗剪强度时，便形成了剪切滑动⾯，使⼟体沿滑动⾯滑动。
⽽在⼯程上所关⼼的是⼟体在什么情况下处于极限平衡状态，如何求得⼟的抗剪强度。
剪切试验便是解决这个问题，可在同⼀种⼟样上施加不同的法向⼒，进⾏剪切，将剪切破坏时的剪应⼒作为⼟的抗剪强度。
直剪切实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过直剪切试验，测定土体的抗剪强度指标，包括内摩擦角和粘聚力，为土压力、地基承载力和土坡稳定等工程计算提供基础数据。
二、实验原理土体在受到外力作用时，其内部会产生剪切应力，当剪切应力达到一定值时，土体将发生剪切破坏。
直剪切试验通过施加水平剪切力，使土体发生剪切变形，直至破坏，从而测定土体的抗剪强度。
三、实验仪器1. 直剪仪：用于施加剪切力，测量剪切位移。
2. 垂直加载设备：用于施加垂直压力。
3. 环刀：用于取样。
4. 天平：用于称量土样。
5. 量角器：用于测量内摩擦角。
四、实验步骤1. 样品制备：从原状土样中取出一定数量的土样，将其风干、筛分，并按要求的干密度进行制备。
2. 样品安装：将制备好的土样装入直剪仪的剪切盒中，并调整垂直压力。
3. 施加水平剪切力：启动直剪仪，逐渐施加水平剪切力，直至土样破坏。
4. 记录数据：记录剪切过程中施加的水平剪切力和对应的剪切位移。
5. 计算内摩擦角和粘聚力：根据实验数据，利用相关公式计算内摩擦角和粘聚力。
五、实验结果与分析1. 内摩擦角：本次实验测得土体的内摩擦角为26.9°，表明该土体具有一定的抗剪强度。
2. 粘聚力：本次实验测得土体的粘聚力为42.9 kPa，表明该土体具有一定的内聚力。
3. 结果分析：本次实验结果与理论计算值基本吻合，说明直剪切试验能够有效地测定土体的抗剪强度指标。
六、实验总结1. 直剪切试验是一种常用的土体抗剪强度测试方法，能够有效地测定土体的内摩擦角和粘聚力。
2. 实验过程中应注意以下几点：- 确保土样制备质量，避免因土样制备不当而影响实验结果。
- 正确操作实验仪器，确保实验数据的准确性。
- 仔细记录实验数据，为后续分析提供依据。
七、实验建议1. 增加实验次数，以提高实验结果的可靠性。
2. 研究不同土体的抗剪强度特性，为工程实践提供更全面的数据支持。
3. 探索直剪切试验在其他领域的应用，如岩土工程、地质勘探等。
直剪试验
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，,然后，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切，得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度τf根据剪切定律确定土的抗剪强度指标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。
剪切试验c、值求取方法及S-P曲线拟绘点的直观视图
剪切试验c、值求取方法及S-P曲线拟绘点的直观视图摘要:在剪切试验中,粘聚力c、内摩擦角φ值精度十分重要,甚至反映出地质勘测成果的精度。
传统求取c、φ值通常采用择点绘制抗剪强度S与垂直压力P关系视测直线求解的方法,这种方法工作量大、繁琐,线的任意性较大,容易引起人为误差和量具的系统误差。
本文阐述了利用高等数学中最小二乘法结合Excel,求c、φ值,绘制S-P关系直线,达到方便、准确、提高精度的目的,其效果比一般土工软件还要好。
关键词:最小二乘法Excel 剪切试验土的抗剪性是指土在外力作用下,具有抵抗剪切破坏的能力,亦称抗剪强度。
土的抗剪强度是一个重要的力学指标,它是评价地基、堤坝、渠道、路基等是否发生剪切变形的依据。
研究土的抗剪强度特性的方法是剪切试验。
1 改进剪切试验数据处理方法的意义在剪切试验中,由于土样土层变化、土样物理指标与性质差异而使得抗剪强度S与垂直压力P关系曲线中描出的各压力下的抗剪强度点为散点图,画出的线为非理想直线,人为影响很大,从而使得c、φ值差值很大。
笔者曾由手工绘线求c、φ值改为用Basic处理剪切试验数据,但还是不太灵活、不直观。
本人在土工试验资料整理中,深深体会到Excel 的方便、快捷,于是对剪切试验数据处理方法进行了改进,先用最小二乘法结合Excel中函数功能求解剪切试验中的c、φ,可快速获得所需参数;另外利用Excel数据表格、图表功能处理剪切试验中抗剪强度S 与垂直压力P关系曲线,可根据数据源快捷生成直观图表,即可快速绘线,又可通过曲线反映试验结果是否理想满意。
利用最小二乘法和Excel可取得灵活、实用、准确的效果,可大大降低在坐标纸上绘图的劳动强度,可以提高工作效率,减少人为误差,且便于校对、检查。
2 利用最小二乘法和Excel求取c、φ值的步骤在生产实践和科学实验中,常常需要根据两个变量的若干观测数据来寻求近似关系式即经验公式。
剪切试验中抗剪强度S为纵坐标、垂直压力P为横坐标,各级垂直压力下抗剪强度描成点组成大体散布近一条直线的散点图,其最佳拟绘关系曲线为S=c+P×tgφ线性经验公式确定的直线。
试验五 直接剪切试验
试验六 直接剪切试验一、试验目的掌握土的室内直剪试验方法，并运用库仑-莫尔强度理论确定土的抗剪强度参数c 、ϕ值，了解c 、ϕ值在工程中的应用。
试验要求：由实验室提供试样，学生按照要求用快剪法在直剪仪上测定土的抗剪强度参数c 、ϕ值，绘制抗剪强度τ～剪切位移ΔL 关系图。
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。
土的直接剪切试验报告
土的直接剪切试验报告为了研究土壤的力学性质，本试验对土壤进行了直接剪切试验。
试验旨在通过施加剪切力，观察土壤的变形和破坏特征，以及土壤的剪切强度参数。
试验采用了标准的直接剪切试验装置，按照相关规范和标准进行操作，得到了一系列的试验数据。
下面将对试验方法、结果和分析进行详细的报告。
试验方法。
首先，选取了代表性的土样，经过干密度和含水率测试后，制备成规定尺寸的试样。
然后，将试样放置在直接剪切试验仪上，施加垂直荷载和水平剪切力，记录土样的变形情况和剪切力的变化。
在试验过程中，控制剪切速度和试验环境，以保证试验结果的准确性和可比性。
试验结果。
经过试验，得到了土壤的应力-应变曲线和剪切强度参数。
从应力-应变曲线可以看出，在初期阶段，土壤的应变增长较为缓慢，随着剪切力的增加，土壤的应变增速逐渐加快。
最终，在达到一定剪切力时，土壤会发生破坏，应变急剧增加，伴随着应力的急剧下降。
通过计算得到了土壤的内摩擦角和剪切强度参数，为后续的工程设计和土壤力学分析提供了重要的参考依据。
试验分析。
通过对试验结果的分析，可以得出以下结论，土壤的剪切强度受到多种因素的影响，包括土壤类型、含水率、孔隙结构等。
在实际工程中，需要根据具体的工程条件和土壤特性，合理选择土壤的剪切强度参数，以保证工程的安全和稳定。
此外，直接剪切试验还可以用于研究土壤的变形特性和应力传递规律，为土力学研究提供了重要的实验手段。
总结。
通过本次试验，我们对土壤的直接剪切性质有了更深入的了解，得到了有价值的试验数据和结论。
在今后的工程实践中，将结合这些数据和结论，为工程设计和施工提供科学依据，以确保工程的安全和可靠性。
结语。
本次试验的结果对于土壤力学研究具有重要的意义，为土壤工程领域的发展和应用提供了有益的参考。
希望通过这些研究成果，能够为土壤工程领域的发展和实践提供一定的帮助，推动土壤力学理论的不断完善和发展。
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
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。