直接剪切实验
土力学直剪试验(完整报告,含实验数据、强度图)
直接剪切实验一、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、实验设备：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：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=0。
调至零，即R5.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。
五、数据分析：剪切位移为4mm 时对应的剪应力（kpa ）即抗剪强度如下表：20 73.6 326.4 181.792 22 73.6 366.4 181.792 24 73.5 406.5 181.545 26 73.6 446.4 181.792 4000 0 0 0 2 28.0 12.0 69.160 4 52.0 28.0 128.440 6 69.2 50.8 170.924 8 80.2 79.8 198.094 10 89.0 111 219.830 12 90.8 149.2 224.276 14 94.8 185.2 234.156 16 96.8 223.2 239.096 18 97.6 262.4 241.072 20 97.6 302.4 241.072 22 97.6 342.4 241.072 24 97.6 382.4 241.072 26 97.6 422.4 241.072100 61.26 200 121.03 300181.79400 241.07由图可知：抗剪强度指标：C=10，φ=31.2。
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用于研究土壤力学性质的试验方法。
该试验主要通过对土样在剪切平面上的应力-应变关系进行研究，来探究其剪切强度和变形特性等力学性质。
直接剪切试验通常采用正方形或圆形的土样，在试验开始前应将土样切平，并确保其表面光滑、平整。
试验时，土样被夹在两个平行的剪切面之间，以产生剪切应力。
在应用规定的剪切荷载后，土样将发生剪切变形，同时试验设备可以记录下荷载变化以及土样在剪切面上的应变变化。
直接剪切试验的结果可以用于计算土的剪切强度、摩擦角以及压缩强度等力学指标。
此外，直接剪切试验还可以用于研究土壤的孔隙结构、应力分布等问题。
直接剪切试验具有简单易行、结果准确等优点，已广泛应用于土力学领域，被广泛用于工程问题的研究及土力学试验教学中。
直接剪切试验
直接剪切试验1.1基本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外一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。
测定土的抗剪强度，可以提供计算地基强度和地基稳定性用的基本指标，即土的内聚力和内摩擦角。
土的内摩擦角和内聚力与抗剪强度之间的关系由库仑公式表示：τ=tgφ+cστ—抗剪强度(kPa)；σ—为正应力(kPa)；φ--内摩擦角(度)；c--内聚力(kPa)。
直接对试样施加剪力的设备叫直接剪力仪，常用的直接剪力仪根据施加剪应力的特点分为应力控制式和应变控制式两种。
应力控制式是分级施加等量水平剪力于土样使之受剪，应变控制式是等速推动剪切容器使土样受剪。
以应变式最为常用。
仪器的主要部件剪切容器是由固定的上盒和活动的下盒(应变式)或固定的下盒与活动的上盒（应力式）等部件组成。
试样置于上下盒之间，在试样上先施加预定的法向压力σφ，然后以一定速率分级施加水平力对试样施加剪力，可借助于与上盒相接触的量力环的变形或以所加水平力与杠杆力臂比关系确定。
为求得的抗剪强度参数（c，φ），一般至少用4～5个试样，以同样的方法分别在不同的法向压力σ1、σ2、σ3……的作用下测出相应的τf1、τf2、τf3……的值，根据这些σ，τf值，即可在直角坐标中绘出抗剪强度曲线。
无论是饱和粘性土的抗剪强度试验，还是天然粘性土地基加荷过程中，空隙水压力的消散，即荷载在土体中产生的应力全部转化为有效应力，需要一定的固结时间来完成。
因此，土的固结过程，实际上也是土体强度不断增长的过程。
对同一种土，即使在同一法向压力下，由于见切前试样的固结过程和剪切试样的条件不同，其强度指标也是各异的，为了近似地模拟现场土体的剪切条件，即按照剪切前的固结过程、剪切时的排水条件以及加荷快慢情况，将直剪试验分为快剪，固结快剪和慢剪三中试验方法。
1.2仪器简介应变控制式直剪仪如图，其中环刀，内径61.8mm，高20mm.。
位移量测设备，百分表和传感器，百分表量程应为10mm，分度值0.01mm，传感器的精度应为零级。
简述直接剪切试验的优缺点
简述直接剪切试验的优缺点
直接剪切试验是材料力学中常见的一种试验方法，其优缺点如下所述。
优点：
1. 直接剪切试验是一种简单易行的试验方法，不需要复杂的试验装置，只需要简单的样品和试验机即可进行试验。
2. 直接剪切试验可以直接测量材料的剪切强度和剪切模量，这对于材料的力学性能研究非常重要。
3. 直接剪切试验不受拉伸和压缩试验中存在的边界效应的影响，因此可以更准确地测量材料的力学性能。
4. 直接剪切试验的样品形状较为简单，可以根据需要进行不同尺寸的试验，适用于多种材料。
5. 直接剪切试验可以用来研究材料的剪切破坏机制和剪切变形行为，对于材料的应用和改进具有重要意义。
缺点：
1. 直接剪切试验只能测量材料的剪切性能，不能测量其其他力学性能，如拉伸和压缩强度等。
2. 直接剪切试验中样品的几何形状和试验条件对试验结果有很大影响，因此需要进行精确的试验设计和数据处理。
3. 直接剪切试验中样品的边缘效应会对试验结果产生影响，特别是在小尺寸样品试验中。
4. 直接剪切试验需要进行多次试验以获得可靠的结果，因此需要较长的试验时间。
5. 直接剪切试验中样品的制备和夹持需要一定的技术和经验，如果操作不当会影响试验结果。
直接剪切试验作为一种简单易行的试验方法，可以用来测量材料的剪切性能，并对材料的力学性能研究和应用具有重要意义。
但是，其也存在一些缺点需要注意，例如需要进行多次试验、样品制备和夹持需要一定的技术和经验等。
因此，在进行直接剪切试验时，需要认真设计试验方案，精确处理数据，以获得准确可靠的试验结果。
土的直接剪切试验报告
土的直接剪切试验报告直接剪切试验是土力学中常用的试验方法之一，用于研究土壤在剪切力作用下的变形特性和强度特性。
试验通过施加水平剪切力来破坏土体的结构，以获得土壤的剪切强度参数和剪切变形特性。
本报告将对直接剪切试验的常规步骤、试验参数和试验结果进行描述和分析。
试验目的：直接剪切试验的主要目的是确定土壤的剪切动力学性质，包括土壤的剪切强度、剪切模量和剪切变形特性等。
这些参数对土体的稳定性评估和工程设计具有重要的参考价值。
试验设备和样品准备：直接剪切试验所需的主要设备包括直接剪切仪、测力仪、千斤顶、压力计、编码器等。
试验前需要对土壤样品进行准备，包括收集样品、清洗、调整含水量和颗粒大小分布等。
试验步骤：1. 首先，将土壤样品填充到直接剪切仪的剪切箱中，并按照一定的高度和均匀程度压实。
2. 在样品上方放置刚性平板，用千斤顶施加垂直荷载使样品完全密实，并记录施加的垂直荷载值。
3. 将水平分隔板安装在样品上方，通过调节水平分隔板与样品之间的间隙来确定正应力水平，同时记录正应力值。
4. 在水平分隔板之上安装测力仪和压力计等设备，用以测量和记录剪切力和剪切位移。
5. 按照预定的速率施加剪切力，同时记录剪切力和剪切位移的值，直至土样破坏或达到所需的试验截止条件。
试验参数：在直接剪切试验中，常用的参数包括剪切强度参数、剪切模量和剪切变形特性等。
剪切强度参数包括黏聚力（cohesive force）和内摩擦角（internal friction angle）。
剪切模量反映土壤对剪切应变的抵抗程度，是衡量土体刚性和变形能力的指标。
剪切变形特性包括土壤的剪切变形曲线、剪切模量的变化规律和剪切带的发展等。
试验结果分析：根据试验数据，可以绘制剪切力-位移曲线和正应力-位移曲线，分析土体的破坏过程和强度特性。
同时，可以计算黏聚力和内摩擦角，并与其他试验数据进行比较，验证结果的合理性和可靠性。
对剪切变形特性进行分析，可以确定土壤在剪切作用下的变形特点和变形模量。
直接剪切试验原理
直接剪切试验原理直接剪切试验是一种常用的材料力学试验方法，用于测定材料的切割强度和剪切模量等力学性能参数。
在工程实践中，直接剪切试验被广泛应用于土壤、岩石、混凝土、金属等材料的强度和变形特性研究中。
本文将对直接剪切试验的原理进行详细介绍，以便读者更好地理解和应用这一试验方法。
首先，直接剪切试验是通过施加一个水平的剪切力和一个垂直的正应力来对材料进行切割，从而研究材料的切割强度和变形特性。
在试验中，材料样品被置于两个相对移动的剪切载荷板之间，一侧施加水平的剪切力，另一侧施加垂直的正应力。
通过测量施加的力和材料的变形，可以得到材料的切割强度和剪切模量等力学性能参数。
其次，直接剪切试验的原理基于莫尔－库伦岩石力学准则和库仑剪切准则。
根据莫尔－库伦准则，材料在达到破坏状态时，剪切面上的切应力和法向应力之间存在一定的线性关系；而库仑剪切准则则描述了材料在达到破坏状态时，剪切面上的切应力和法向应力之间的非线性关系。
通过直接剪切试验，可以验证和应用这些力学准则，从而揭示材料的内在力学性质。
再次，直接剪切试验的原理还涉及到材料的应变硬化特性。
在试验中，随着施加的剪切力的增加，材料会发生变形，并伴随着应变硬化效应的出现。
应变硬化是指材料在受到外力作用后，其应变随着应力的增加而不断增大的现象。
通过对材料的应变硬化特性进行研究，可以更好地理解材料的强度和变形行为。
最后，直接剪切试验的原理还包括了试验数据的处理和分析方法。
在试验中，需要测量和记录施加的力和材料的变形，然后利用这些数据计算出材料的切割强度和剪切模量等力学性能参数。
同时，还需要对试验数据进行统计分析和图表展示，以便更直观地展现材料的力学性能特征。
综上所述，直接剪切试验是一种重要的材料力学试验方法，其原理涉及到施加剪切力和正应力对材料进行切割，验证和应用莫尔－库伦准则和库仑剪切准则，研究材料的应变硬化特性，以及处理和分析试验数据等内容。
通过对直接剪切试验原理的深入理解，可以更好地应用这一试验方法，并为材料的强度和变形特性研究提供重要的参考依据。
土的直接剪切试验
土的直接剪切试验一、基本原理直接剪切试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，将同一种土制备成几个土样，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，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度τf，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标φ和c。
本次试验主题词：法向应力；剪应力；抗剪强度；快剪法；慢剪法，固结快剪法。
二、仪器设备目前广泛使用杠杆式应变式直剪仪，示意图如下。
试验设备包括：试样盒（分上、下两部分，上盒固定，下盒放在钢珠上，可以在水平方向滑动）、百分表（用以量测竖直变形）、加荷框架（采用杠杆传动的加荷方法，杠杆比为1:10）、推动座、剪切容器、测力计（亦称应力环）、环刀（内径6.18cm、高20cm）、切土工具、滤纸（蜡纸）、毛玻璃板、秒表及润滑油等。
三、操作步骤1．切取土样，按照要求切取3-4个原状土样2．仪器检查。
上下盒间接触及盒内应涂抹凡士林，以减少阻力，百分表是否灵敏，插销是否失灵，钢珠是否脱落。
3．安装试样对准上下盒，插入固定销，在下盒内放入透水石一块，放入蜡纸一张，将带有土样的环刀、刃口朝上、对准盒口，将试样推入盒内，然后在试验样上放上蜡纸、透水石及盒盖，装入仪器内，加上压力，转动手轮，让其接触，拨掉插销，开始实验。
4．垂直加压。
一般垂直压力分别为0.1、0.2、0.3、0.4 MPa，若土质松软，可调整加压荷载，以免挤出。
5．水平剪切。
转动手轮，使上盒前端钢珠刚好与量力环接触。
调整量力环中的百分表读数为零。
拔出固定销，开动秒表，固结快剪和快剪法以每分钟6转匀速旋转手轮，使试样在3-5分钟内剪坏。
如量力环中百分表指针不再前进，或者显著后退，表示试样已剪坏。
若百分表读数无峰值，则剪切变形达6mm才能停止。
同时测记手轮转数n和量力环测微表读数R0。
慢剪法剪切速率应小于0.02mm/min，一般采用电动装置。
四、计算及试验误差1、根据下式计算测得剪应力式中:τ——剪应力，kPaKl——量力环率定系数，N/0.01mmR——百分表读数，0.01mmγ——剪位移，0.01mmn——手轮转数A——试样初始汤面积，cm2ΔL——手轮转一圈的位移量，0.01mm。
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。
剪切试验实验报告
剪切试验实验报告
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,,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,每组试脸至少取四个试样,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/cm2.0 kg/cm, 3.0 kg/cm，2.0 kg/cm(7)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。
土的直接剪切实验和土的压缩试验
土木实验实训试验一：直接剪切实验一、基本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，确定土的抗剪强度指标:内摩擦角和凝聚力。
二、剪切类型直接剪切试验，英文direct shear test，属于工程地质学词汇，即根据剪切时排水条件，直接剪切试验方法可分为快剪(不排水剪)、慢剪(排水剪)及固结快剪(固结不排水剪)等。
按施加剪力的方式不同，直接剪切仪分应变控制式和应力控制式两种。
前者是通过弹性钢环变形控制剪切位移的速率。
后者是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率，测相应的剪切位移。
目前多用应变控制式，应力控制式只适用于作慢剪及长期强度试验。
慢剪(排水剪)适用于细粒土;固结快剪(固结不排水剪)适用于渗透系数小于l0 cm/s的细粒土;快剪(不排水剪)适用于渗透系数小于10cm/s的细粒土。
三、剪切实验1．慢剪(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。
(3) 慢剪试验，应按下列步骤进行:①原状土试样制备，应按"试样制备"第4条的步骤进行，扰动±试样制备按"试样制备"第6条的步骤进行，每组试样不得少于4 个。
②对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水板和滤纸，将带有试样的环刀刃口向上，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水板，将试样小心地推入剪切盒内。
注:透水板和滤纸的湿度接近试样的湿度。
③移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次放上传压板、加压框架，安装垂直位移和水平位移量测装置，并调至零位或测记初读数。
土的直接剪切试验报告
土的直接剪切试验报告一、试验目的本次试验的目的是通过直接剪切试验来研究土的剪切性能，了解土的强度特性，为土的工程应用提供参考数据。
二、试验背景土的剪切性能是土力学研究的重要内容之一，直接剪切试验是一种常用的试验方法。
通过施加水平力和垂直力，对土样进行直接剪切，测定土的剪切应力和剪切应变，从而得到土的剪切强度参数。
三、试验方法1. 试验样品的制备：选取代表性的土样，制备成适当的尺寸和形状。
2. 试验设备的准备：准备好直接剪切试验设备，包括剪切箱、剪切刀、测力计等。
3. 试验过程：将土样放入剪切箱内，施加水平力和垂直力，进行剪切试验。
4. 数据记录：记录剪切试验中土样的变形情况和施加的力值。
5. 数据处理：根据试验数据计算土的剪切应力、剪切应变和剪切模量等参数。
四、试验结果分析根据试验数据的处理和分析，得到土的剪切应力-剪切应变曲线，通过曲线的斜率确定土的剪切强度参数，包括内摩擦角和剪切强度参数等。
根据试验结果，可以评价土的剪切性能和强度特性，为土的工程应用提供重要参考。
五、试验结论通过本次土的直接剪切试验，得到了土的剪切应力-剪切应变曲线，确定了土的剪切强度参数，包括内摩擦角和剪切强度参数等。
根据试验结果分析，对土的剪切性能进行了评价，为土的工程应用提供了重要的参考。
试验结果可为土力学研究和土的工程设计提供数据支持。
六、试验注意事项1. 在试验中应注意土样的制备和试验过程的严谨性，避免因操作不当而影响试验结果的准确性。
2. 在试验中应注意安全，严格遵守试验操作规程，避免发生意外事故。
3. 在试验中应认真记录试验数据，确保数据的准确性和完整性，为后续的数据处理和分析提供可靠的基础。
以上为土的直接剪切试验的试验报告，通过试验的进行和结果的分析，得到了土的剪切性能和强度特性的相关数据，为土的工程应用提供了重要的参考和依据。
试验结果的准确性和可靠性对土的工程设计和施工具有重要的意义，对土的剪切性能的研究也具有一定的理论和实际价值。
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。
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
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
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转动手轮，使上盒前端钢珠 刚好与测力计接触。调整测 力计读数为零。依次加上加 压盖板、加压框架，测记起 始读数。
操作步骤
06
施加垂直压力：一个垂直压 力相当于现场预期的最大压 力 p，但实验过程 中垂直压力的各级差值要大 致相等。
取垂直压力分别为100、200、300、 400kPa各级垂直压力可一次轻轻施加，若 土质软弱，也可以分级施加以防试样挤出。
直接剪切实验
第六组
盾构3164
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操作步骤
08
拔去固定销，开动秒表，以 0.8~1.2mm/min的速率剪切（每分钟4~6 转的均匀速度旋转手轮），使试样在 3~5min剪损。试样每产生剪切位移0.1mm 测记测力计和位移读数，直至量力计读书出 现峰值，应继续剪切至剪切位移为4mm时停 机，记下破坏值。当剪切过程无峰值时，应 剪切至剪切位移为6mm时停机。5）剪切结 束后，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、 加压盖板等。取出试样，将仪器设备清理干 净
法向力与所加砝码对应表
09
计算
10
绘图
11
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（图1），取曲线上剪应力的峰值为 抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力 为抗剪强度。
绘图
12
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（图2），直线的倾角为摩擦角 ，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。
1 实验目的
2 仪器设备 3 操作步骤 4 计算 5 实验记录
02
实验目的
03
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。
实验仪器
04
实验记录
13
手轮转数 转
（1） 10.01mm （2）
剪切位移 0.01mm
剪应力 kPa
（30）=（1）*20-（2） （4）=（2）*C*10/A0
谢谢欣赏
1) 应变控制式直剪仪：剪切盒、垂直加压框 架、测力计、推动器等；
2) 位移计（百分表）：量程10mm,分度值 0.01mm；
3) 天平、环刀（内径61.8mm、高度20mm） 、削土刀、秒表、滤纸、直尺等
操作步骤
05
1)试样制备：取过2mm或 5mm筛的土样，制备实验 所需土样。
2)试样安装：对准上下盒，插入固定销。在 下盒内放湿滤纸和透水板。将装有试样的环 刀平口向下，对准剪切盒口，在试样顶面放 湿滤纸和透水板，然后将试样徐徐推入剪切 盒内，移去环刀。
转动手轮，使上盒前端钢珠 刚好与测力计接触。依次加 上加压盖板、加压框架，测 记起始读数。
操作步骤
07
拔去固定销，开动秒表，以0.8~1.2mm/min的速率剪切（每分钟4~6转的均匀速度旋转手轮），使试样在 3~5min剪损。试样每产生剪切位移0.1mm测记测力计和位移读数，直至量力计读书出现峰值，应继续剪切至剪切 位移为4mm时停机，记下破坏值。当剪切过程无峰值时，应剪切至剪切位移为6mm时停机。5）剪切结束后，倒 转手轮，尽快移去垂直压力、框架、加压盖板等。取出试样，将仪器设备清理干净
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