土的剪切试验
土的直接剪切试验
• 8、在转动手轮的同时，开动秒表并以每分钟4转
的速度均匀地摇转手轮进行剪切试验，每转一圈 应读数一次（负责剪切者在手轮旋转3/4圈时应预 告读数者准备读数）。一般在3～5分钟内测微表 读数已不再增加甚至减少时，土样已被剪坏，但 读数还需继续读3～5次后便可停止这一试样的试 验。
• 9、卸除垂直荷载，取出试样，并在剪切面附近切
后来，根据粘性土剪切试验得出
f
f tan c
c
粘土
库伦公式 f c tg (无粘性土：c=0）
c:土的粘聚力
:土的内摩擦角
抗剪强度指标
f
c
土的抗剪强度一般可分为两部分：一部分 与颗粒间的法向应力有关，通常呈正比例关 系，其本质是摩擦力；另一部分是与法向应 力无关的土粒之间的粘结力，通常称为粘聚 力。
土的直接剪切试验
土的直接剪切试验
一、 土的抗剪强度原理 二、 土的剪切试验设备 三、 剪切试验步骤 四、 剪切试验注意事项
土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力
土的抗剪强度
库仑定律
1776年，库仑根据砂土剪切试验得出
f 砂土
库仑定律：土的抗剪强
度是剪切面上Байду номын сангаас法向总应
力 的线性函数
f tan
在不同垂直压力下剪切破坏，将试验结果 绘制抗剪强度f与相应垂直压力的关系图。
在不同的垂直压力下进行剪切试验，得相应的抗剪 强度τf，绘制τf - 曲线，得该土的抗剪强度包线
P A f T A
在直剪试验过程中，根据加荷速率的快慢可将试验 划分为:
• 快剪 • 固结快剪 • 慢剪
直剪试验优缺点
现场十字板剪切仪
二、直接剪切试验设备
工程岩土与测试：土的剪切试验
a
剪应力（kPa)
1 b
2
4m m
剪切位移△l (0.01mm)
（a）剪应力-剪切位移关系；
（b）抗剪强度-法向应力关系
图 直接剪切试验成果图
4.5.4 直剪试验剪强度指标获取
试验结果表明抗剪强度与法向应力之间的关系基本上成 直线关系，该直线在竖轴上截距称为土的粘聚力，与水平轴 夹角称为土的内摩擦角。该直线方程即为摩尔-库伦强度方程 式。
土的剪切试验
复习：
土的抗剪强度与抗剪强度指标
在式 f c tg
中，土的粘聚力C和内摩
擦角 常称为土的抗剪强度指标。
4.5 抗剪强度的测定
土的抗剪强度可通过室内试验或现场试验测定。 在室内试验中主要测定土的抗剪强度指标。土的抗剪强 度测定方法很多，室内试验有直接剪切试验、无侧限抗 压试验和常规三轴压缩试验，现场试验有十字板试验。 下面给大家介绍直接剪切试验及试验方法。
•4.5.1 直剪试验试验仪器 直接剪切试验是最古老和最简单的剪切试验。
直剪仪试验原理如图所示。
• 图1 直剪仪原理图
• 1、2—推动座；3—透水石；4—垂直变形量表；5—垂直加荷框 架； 6—剪切容器； 7—试样；9—量力环；10—推动座
•土样装在金属剪切盒内，对土样施加一法向压力和剪切力，增 大剪切力使土体沿指定的剪切面破坏。剪切仪按施加剪切力的 特点分为应力控制式和应变控制式两种。
试验时，由杠杆系统通过加压活塞和 透水石对土样施加一法向应力，然后等速 推动下盒，使土样在沿上下盒之间的水平 面上产生剪切，直至破坏，作用在水平面 上的剪应力的大小可通过与上盒接触的量 力环确定。
• 下面通过现场视频给大家介绍具体直剪 试验的操作方法。
• 4.5.3 直剪试验试验数据处理
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。
土直剪实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解土直剪实验的基本原理和方法。
2. 掌握土直剪实验的操作步骤和数据处理方法。
3. 分析土的抗剪强度及其影响因素。
二、实验原理土直剪实验是一种常用的土力学实验，用于测定土的抗剪强度和剪切变形特性。
实验原理基于土体在剪切过程中，抗剪强度与剪切应力之间的关系。
根据摩尔-库仑理论，土体的抗剪强度可以用下式表示：τ = c + σtanφ式中，τ为剪切应力；c为土的黏聚力；σ为正应力；φ为土的内摩擦角。
三、实验仪器1. 土直剪仪：用于进行土直剪实验。
2. 量筒：用于量取土样体积。
3. 天平：用于称量土样质量。
4. 保湿器：用于保持土样的水分状态。
四、实验步骤1. 准备土样：取一定量的土样，将其放入保湿器中，保持土样的水分状态。
2. 称量土样：用天平称量土样的质量，并记录。
3. 量取土样体积：将土样放入量筒中，量取土样的体积，并记录。
4. 装样：将土样装入土直剪仪的剪切盒中，注意土样要均匀分布。
5. 加载：按照实验要求，对土样进行加载，直至达到预定剪切应力。
6. 记录数据：在剪切过程中，记录剪切应力、剪切位移等数据。
7. 解除加载：达到预定剪切应力后，解除加载，观察土样的剪切破坏情况。
8. 数据处理：根据实验数据，计算土样的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角等参数。
五、实验结果与分析1. 抗剪强度：根据实验数据，计算土样的抗剪强度。
抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的能力，其大小反映了土体的稳定性。
2. 黏聚力：黏聚力是土体颗粒之间的粘结力，反映了土体的内聚力。
根据实验数据，计算土样的黏聚力。
3. 内摩擦角：内摩擦角是土体抵抗剪切变形的能力，反映了土体的剪切特性。
根据实验数据，计算土样的内摩擦角。
4. 影响因素分析：分析土的抗剪强度及其影响因素，如土的种类、含水量、应力状态等。
六、实验结论通过土直剪实验，可以测定土体的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角等参数，为土体工程设计和施工提供依据。
实验结果表明，土的抗剪强度受多种因素影响，如土的种类、含水量、应力状态等。
土力学剪切实验实验报告
土力学剪切实验实验报告实验报告：土力学剪切实验一、实验目的通过土力学剪切实验，研究土壤的抗剪特性，了解土壤的剪切强度和抗剪力的变化规律，为土壤工程设计提供依据。
二、实验原理三、实验材料与设备1.实验材料：土壤样本（取自实际工程现场）2.实验设备：剪切试验仪、土壤箱、荷载控制系统、位移测量系统等。
四、实验步骤1.准备土壤样本：根据实验需要，取适量土壤样本，经过筛选去除颗粒较大的土壤。
2.土壤湿度调节：根据实验需要，调节土壤湿度，使其符合实验要求。
3.土壤填充：将土壤均匀地填充到土壤箱中，并进行压实，以消除土壤内部的空隙。
4.样本制备：在土壤箱中放置剪切试验器，调节试验器的位置和尺寸，制备具有标准尺寸和形状的土壤样本。
5.施加荷载：通过荷载控制系统，向土壤样本施加垂直荷载，记录施加的荷载大小和变化情况。
6.施加剪力：通过剪切试验仪，施加水平剪力，产生土壤的剪切变形，记录剪切力的大小和变化情况。
7.测量位移：借助位移测量系统，测量土壤样本在剪切过程中的位移情况。
8.数据处理：结合实验数据，绘制荷载-位移曲线、剪切力-位移曲线等，计算土壤样本的抗剪力和剪切强度等力学参数。
五、实验结果与分析根据实验数据，绘制荷载-位移曲线和剪切力-位移曲线，得到土壤样本在不同荷载和位移条件下的抗剪特性。
根据曲线的形态，可以得出以下结论：1.荷载-位移曲线：随着施加荷载的增加，土壤样本的位移逐渐增大，但位移增大的速率逐渐减小。
2.剪切力-位移曲线：随着剪切位移的增加，剪切力也逐渐增加，并达到峰值后逐渐减小。
根据实验数据和曲线分析，可以计算土壤样本的抗剪力和剪切强度。
通过比较不同条件下的数据，可以得出土壤剪切特性的变化规律，为土壤工程设计提供依据。
六、实验总结通过土力学剪切实验，我们了解了土壤的剪切强度和抗剪力的变化规律。
实验结果可以为土壤工程设计提供重要的参数和依据，帮助工程师选择合适的土壤材料和设计合理的工程结构。
在实验过程中，我们发现实验结果可能受到土壤样本的湿度、压实度等因素的影响，因此在实际工程中，还需按照具体情况选择最适合的剪切实验方法和参数。
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。
土的直接剪切试验报告
土的直接剪切试验报告
实验名称：土的直接剪切试验
实验目的：测定土的剪切强度参数
实验原理：
土的剪切特性是通过剪切试验来确定的。
土体在外部应力的作用下发生变形，当剪切应力达到一定值时，土体会发生剪切破坏。
剪切破坏时，一个平面上的土体向相对方向分离，这样就形成了剪切面。
根据所施加的剪切应力及破坏状态，可以计算出土的剪切强度参数。
实验步骤：
1. 准备土样：用土样罐压实制备土样，土样高度为
2.5cm，直径为6.25cm。
2. 安装试验设备：将三个试验设备水平放置并固定好，把土样放在剪力仪下方的台板上，并调整好卡紧螺丝。
3. 施加切应力：通过水平螺旋压缩机施加垂直于剪切面的压缩力，测定土样的角位移，继而在土样上施加一定大小的水平力，使土样发生剪切破坏，并测定剪切破坏时所需的剪切力。
4. 数据处理：根据测量结果计算土体的剪切强度参数和切应力角。
实验结果：
根据实验数据计算得到土的剪切强度参数和切应力角如下：
剪切强度参数：τ = F / A = 25 kPa
切应力角：φ = arctan(τ / σn) = arctan(0.5) = 26.56°
结论：
通过直接剪切试验测定得到的土的剪切强度参数为25 kPa，切应力角为26.56°。
这些数据可用于土的力学计算和工程设计。
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。
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。
土的剪切试验和强度指标
土的剪切试验和强度指标土的剪切试验是研究土体剪切特性和强度的重要方法之一、它通过对土体进行剪切加载，测量土体在不同剪切应力和剪切变形条件下的剪切变形、荷载变化等参数来评判土的剪切性能和强度参数，为土力学研究提供了重要的实验数据。
土的剪切试验及其强度指标对土的工程性质评价、土工设计和土力学研究等领域都具有重要意义。
土体剪切试验包括直剪试验、剪切扭转试验、三轴剪切试验等多种试验方法，根据试验装置、加载方式和试验目的等不同，选择不同的试验方法。
以下是直剪试验的介绍。
直剪试验是一种简单直观的试验方法，用于测定孤立土体剪切强度和土壤的内摩擦角等参数。
试验时，将土样制备成典型的长方形梯形形状，上下两部分以给定的剪切速率进行相对位移，通过测量上下两部分的位移和所加荷载，计算剪切变形、剪切应力、剪切荷载等参数。
同时，利用不同剪切刚度的试样进行实验，可绘制出剪切刚度剪切应力的曲线，以分析土体的变形刚度及其与荷载的关系。
直剪试验是土力学实验中最为基础的剪切试验，具有操作简便、试验容易、结果清晰等优点，被广泛应用于土力学实验。
直剪试验的强度指标主要包括抗剪强度（剪切极限、抗剪强度极限等）和内摩擦角两个参数。
抗剪强度是土体剪切破坏所能承受的最大抗剪力，通常用剪切极限强度表示。
剪切极限强度是当剪切应力逐渐增大时，土体达到承载能力极限的水平，并发生剪切破坏的场景。
它是土体抗剪切变形的极限。
内摩擦角则是反映土体颗粒间摩擦力的大小和土体内摩擦特性的参数。
内摩擦角是土体剪切破坏过程中剪切面上剪切应力与法向应力之比的角度。
这两个参数是评价土体抗剪特性和变形刚度的重要指标，它们的值直接影响到土工工程设计和土力学分析的结果。
土体的抗剪强度决定了土体的稳定性和承载能力，内摩擦角则决定了土体的变形性质和剪切刚度。
因此，对土体的剪切试验及其强度指标的研究能够为土力学领域的工程实践提供重要的理论依据和实验数据。
值得注意的是，土壤的剪切性状和强度指标受到多种因素的影响，包括土体类型、土粒特性、水分含量、固结状况、载荷方式、判别依据等。
土的直剪试验
土的直剪试验直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，实验室内采用直剪仪测定土的强度指标。
（一）实验目的通常采用四个试样，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：粘聚力C和内摩擦角φ。
（二）实验方法采用应变控制式直剪仪对土样在一定压力作用下进行剪断，通过计算获得土体强度参数。
有快剪、固结快剪、慢剪。
（三）仪器及工具1、手动直剪仪：由环刀、护环、透水板、加压上盖、剪力装置等组成，见附*介绍部分;2、变形量测设备：百分表量程10mm，分度值为0.01mm;3、其他：秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等。
附*手动直剪仪一、技术指标：1.试样面积30cm²、高20mm。
2.杠杆比1:123.最大水平载荷1.2KN4.垂直分级加荷50、100、200、300、400Kpa（吊盘为第一载荷）如下表：二、主要结构如下图：手动普通型直剪仪1.手轮2.推进杆3.支架4. 杠杆支点装置5.插销6.传压杆7.表夹8.横梁9.螺丝插销10.剪切盒11.量力环挡圈12.量力环13.量力环调节螺丝14.工作台板15.杠杆16.吊盘17.平衡锤18.百分表（不带）19.（杠杆调平装置）20.调平手轮（四）实验步骤1、准备好试验土样。
2、取直剪仪内的环刀，内壁擦抹凡士林，制备好试块。
3、对准上下剪切盒，插上销钉，依次在盒内放置滤纸、透水石、试块、滤纸、透水石。
4、试样装好后，转动手轮，使上盒前端与测力计接触。
顺次加上加压盖、钢珠、加压架。
5、根据试验顺序依次设计施加垂直压力：100kPa、200kPa、300kPa、400 kPa。
6、施加垂直荷载后，立即拔去销钉，将百分表调零，开动秒表，以1.2mm/min的速率剪切土样。
手轮每分钟6转，每转一圈，同时测记百分表读数，使土样在3~5 min内剪坏，根据试样情况最多30转。
7、剪切结束后，退去剪切盒垂直压力，取出剪坏土样，重新安装第二个试样，重复2-7步骤，改变垂直压力，使分别为200, 300, 400kpa进行试验。
土的抗剪强度试验方法
土的抗剪强度试验方法土的抗剪强度试验是土力学实验中的一种重要试验，用于测定土壤在受到剪切力作用时的抗剪强度。
土壤的抗剪强度是土体内部颗粒间的相互作用力和内聚力的综合反映，对于土壤工程和岩土工程的设计和施工具有重要意义。
本文将介绍两种常用的土壤抗剪强度试验方法：剪切试验和直剪试验。
一、剪切试验剪切试验是一种常见且易于操作的土壤抗剪强度试验方法，其基本原理是在一个正交双剪仪上，将土样切割为两个相对移动的部分，并测定土样在应力作用下的变形和破坏特性，从而计算出土壤的抗剪强度。
剪切试验的步骤如下：1.准备土样：在室内或实地采集土样，并进行土样的干燥、筛分和制备。
2.室内湿重：称取一定质量的土样，并测定其湿重。
3.预压：土样放置在剪切装置中，施加一定的围压和正应力，进行预压。
4.抗剪加载：在预压后，施加一个预设的剪切应力施加到土样上，通过加载装置进行剪切加载，同时测定土样的变形和应力变化。
5.拉力测试：直到土样发生破坏时停止加载，记录剪切达到最大值时的荷载、变形和应力。
6.数据处理：通过测定剪切荷载和土样尺寸的变化，计算得出土壤的抗剪强度参数，如抗剪强度、摩擦角等。
二、直剪试验直剪试验是一种常用的土壤抗剪强度试验方法，其原理是将一个土样直接切割为两个部分，测定土样在切割过程中的应力变化和破坏特性。
直剪试验的步骤如下：1.制备土样：采集土样，并制备为规定尺寸的切块。
2.球模仪器：使用球模机器将土样压缩成一个厚度均匀的圆盘，安装在直剪仪器中。
3.围压：施加一定的围压和正应力，使土样达到规定的围压状态。
4.试验：施加一个预定的剪切载荷，进行直剪加载，并观察土样的应力变化和破坏特性。
5.拉力测试：直到土样发生破坏时停止加载，记录剪切达到最大值时的荷载、变形和应力。
6.数据处理：通过测定剪切荷载和土样尺寸的变化，计算得出土壤的抗剪强度参数，如抗剪强度、摩擦角等。
总结：土的抗剪强度试验方法有很多种，其中剪切试验和直剪试验是最常用的两种方法。
土的直接剪切试验
（3）施加垂直压力，剪切速度为 ）施加垂直压力，剪切速度为0.8mm/min，使 ， 试样在3~5min内剪损；试样每产生剪切位移 内剪损； 试样在 内剪损 0.2~0.4mm测记测力计和位移读数，直至测 测记测力计和位移读数， 测记测力计和位移读数 力计读数出现峰值，继续剪切至位移为4mm 力计读数出现峰值，继续剪切至位移为 时停机，记下破坏值； 时停机，记下破坏值；
2）固结快剪试验 ）
本试验方法适用于渗透系数小于10 的细粒土， 本试验方法适用于渗透系数小于 -6cm/s的细粒土， 的细粒土 具体试验步骤如下： 具体试验步骤如下： （1）试样的制备、安装和固结同慢剪试验； ）试样的制备、安装和固结同慢剪试验； （2）固结快剪试验的剪切速度为 ）固结快剪试验的剪切速度为0.8mm/min，使试 ， 样在3~5min内剪损；试样每产生剪切位移 内剪损； 样在 内剪损 试样每产生剪切位移0.2 ~0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计 测记测力计和位移读数， 测记测力计和位移读数 读数出现峰值，继续剪切至位移为4mm时停机 读数出现峰值，继续剪切至位移为 时停机 记下破坏值； 记下破坏值； （3）试验结束后，取出试样，测定式样含水量。 ）试验结束后，取出试样，测定式样含水量。
2 试验设备
直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种， 直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，我国 普遍采用应变控制式直剪仪， 普遍采用应变控制式直剪仪，即通过等速推动试样产生位 移测定相应的剪力，试验设备构造如图1： 移测定相应的剪力，试验设备构造如图 ：
图1 应变控制式直剪仪 1-剪切传动机构；2-推动器；3-下盘；4-垂直加压框架；5-垂直位移 剪切传动机构； 推动器 推动器； 下盘 下盘； 垂直加压框架 垂直加压框架； 垂直位移 剪切传动机构 传压板； 透水板 透水板； 上盒 上盒； 储水盒 储水盒； 测力计 测力计； 水平 计；6-传压板；7-透水板；8-上盒；9-储水盒；10-测力计；11-水平 传压板 位移计； 滚珠 滚珠； 试样 位移计；12-滚珠；13-试样
土的剪切试验和强度指标
工程常识之土的剪切试验和强度指标1、直接剪切试验在直剪仪中分别施加不同竖向压力，然后分别对施加水平剪切力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，根据库仑定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角ψ和黏聚力c。
试验方法分三种：（1）快剪Q（Quick shear）：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）。
对透水性强的土（渗透系数大于10-6cm/s）不适用。
（2）固结快剪CQ（Consolidation Quick shear）：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）。
得到的强度指标适用于总应力法。
（3）慢剪S（Slow shear）：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。
得到的强度指标适用于有效应力法。
上述三种试验方法的受力条件不同，所得抗剪强度值也不同。
因此，必须根据土所处的实际应力情况来选择试验方法。
2、三轴剪切试验在三轴仪中，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力3σ）下，施加轴向压力（即产生主应力差1σ-3σ），进行剪切直至破坏，然后根据摩尔-库伦理论确定土的抗剪强度参数：内摩擦角ψ和黏聚力c 。
试验方法分三种：（1）不固结不排水剪UU （Unconsolidation Undrained ）：试样在施加周围压力和随后施加轴向压力力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标c u ，φu 。
（2）固结不排水剪CU （Consolidation Undrained ）：试样在施加周围压力时，允许试样充分排水，待固结稳定后，再在不排水的条件下施加轴向压力，直至试样剪切破坏，同时在受剪过程中测定土体的孔隙水压力，可以测得总应力抗剪强度指标c cu ，φcu 和有效应力抗剪强度指标c ’，φ’。
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。
土的直接剪切试验报告
土的直接剪切试验报告实验背景土壤力学是研究土体所受到的外力作用下的变形和破坏规律的分支学科。
通过土的力学试验，可以得到其力学特性参数，为土工建筑、地基和基础工程提供理论依据。
土的直接剪切试验是土壤力学试验中比较常见的一种试验，本报告旨在对该试验进行详细描述和分析。
实验目的1. 掌握土的直接剪切试验方法和技术。
2. 测定土的抗剪强度和剪切模量参数。
实验设备1. 直接剪切框架2. 剪切室3. 应力应变测点仪器4. 土样模具和切土器实验步骤1. 根据设计要求，制作土样。
2. 将土样放入模具中，逐层加压，相继敲密，直至密实度满足要求。
3. 从模具中顶部切割土样，预留一定厚度的边缘。
4. 将剪切框架上置入剪切室后，将土样压缩在样品底部托板上，使其与插板紧密接触。
然后升起剪切室，将样品贴紧下端的刀片上。
5. 关闭剪切室，加入水，将试验测定区变为水密状态。
6. 通过应力应变测点仪器对土样进行荷载加载试验。
7. 测定土样在一定应变范围内，剪切前后的应力、应变和变形情况，并绘制荷载-剪切应力曲线和剪切模量曲线。
实验结果样品基础信息：样品编号：XXX样品尺寸：宽X长X高（cm），XXX样品密度：XXX（g/cm³）样品荷载速率：XXX（mm/min）荷载变形信息：见下表应变（%）剪切应力（kPa）剪切应力（kPa）0.1 10.1 20.20.2 20.1 40.30.3 30.2 60.50.4 40.3 80.60.5 50.4 100.70.6 60.5 120.80.7 70.6 140.90.8 80.7 161.10.9 90.9 181.31.0 101.0 201.4剪力刚度解释：在荷载范围中，荷载/剪切应力比可视为剪切变形的最大比例。
计算：剪力刚度≈ 斜率剪力刚度范例：剪切应力差 / 行进差，例如：20.2 - 10.1 = 10.1 kPa。
输入两个点之间的行进差，例如：0.1 cm。
土的剪切试验和强度指标
工程常识之土的剪切试验和强度指标1、直接剪切试验在直剪仪中分别施加不同竖向压力，然后分别对施加水平剪切力进行剪切，求得破坏时的剪应力τ，根据库仑定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角ψ和黏聚力c。
试验方法分三种：（1）快剪Q（Quick shear）：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）。
对透水性强的土（渗透系数大于10-6cm/s）不适用。
（2）固结快剪CQ（Consol i dati on Quickshear）：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）。
得到的强度指标适用于总应力法。
（3）慢剪S（Slow shear）：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。
得到的强度指标适用于有效应力法。
上述三种试验方法的受力条件不同，所得抗剪强度值也不同。
因此，必须根据土所处的实际应力情况来选择试验方法。
2、三轴剪切试验在三轴仪中，分别在不同的恒定周围压力（即小主应力3σ）下，施加轴向压力（即产生主应力差1σ-3σ），进行剪切直至破坏，然后根据摩尔-库伦理论确定土的抗剪强度参数：内摩擦角ψ和黏聚力c 。
试验方法分三种：（1）不固结不排水剪UU （Uncon solid a tion Undra i ned ）：试样在施加周围压力和随后施加轴向压力力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水，这样从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压力也不可能消散，可以测得总应力抗剪强度指标cu ，φu 。
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29
安装加压框架
安装前是否加吊盘？ 否
30
施加垂直压力
如何施加荷载？（做三次试验） 第一个试件：一个砝码（100kp) 第二个试件：两个砝码（200kp) 第三个试件：三个砝码（300kp)
31
拔去固定销钉
32
调整测力计读数为零
33
立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切（每分钟4-6转的均匀 速度旋转手轮），使试样在3-5min剪损。
项目4
土的剪切试验
1
土的抗剪强度
（三）土的抗剪强度的基本规律——库仑定律
1、库仑定律
f
砂土
1776年，库仑根据砂土剪切试验 库仑定律：土的抗剪强
度是剪切面上的法向总应 力 的线性函数
f
后来，根据粘性土剪切试验
f tan
f tan c
c
粘土
2
一、试验目的
（1）试样制备：从原状土样中切取原状土试样或 制备给定干密度和含水率的扰动土试样。按规范规 定，测定试样的密度及含水率。对于扰动土样需要 饱和时，按规范规定的方法进行抽气饱和 （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。调整测力 计读数为零。依次加上加压盖板、钢珠、加压框架， 安装垂直位移计，测记起始读数。
直剪试验优缺点
优点：仪器构造简单，试样的制备和安装方便，易于 操作 缺点：
①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况， 不一定是土样的最薄弱面。 ②试验中不能严格控制排水条件，对透水性强的土尤为突 出，不能量测土样的孔隙水压力。 ③上下盒的错动，剪切过程中试样剪切面积逐渐减小，剪 切面上的剪应力分布不均匀。
数据处理
破坏时所对应的n值一 定是n的倍数吗？ 不一定！
100
1.625 n 试 验 数 据 整 理 4 8 12 R 15 24 29 τ 8.1 13.0 15.7
垂直压力P
量力环系数C
200
1.625
300
1.625 τ
△L
0.65 1.36 2.11
n 4 8 12
R 24 32 36
△L
n 4 8
τf1=18.9 τf2=22.2 τf3=25.5
力
τ(kPa) 10 5
0
1
2
3
4
5
38
剪切位移△L(mm)
τ-△L曲线图
数据处理
τf1=18.9
抗 剪 强 度 τf(kPa) 30 25 τf3 τf2 20 τf1 15
P1=100
τf1=22.2
φ
P2=200
τf1=25.5
10
5 C
P3=300
R 30 38 44
τ 16.3 20.6 23.5
△L
0.50 1.22 1.96
13.0 0.56 17.3 1.28
19.5 2.04 12
16
20
30
33
16.3
17.9
2.9
3.67
16
20
39
41
21.1 2.81 16
22.2 3.59 19
45
47
24.4
25.5
2.75
3.33
23
固定测力计
最好长点
25
固定测力计
26
移动传动装臵（转动手轮），使上盒前端钢珠刚好与测力计接触
紧：逆时针旋转 松：顺时针旋转
上盒与测力计接触处
27
移动传动装臵（转动手轮），使上盒前端钢珠刚好与测力计接触
最好长点 最好短点
28
移动传动装臵（转动手轮），使上盒前端钢珠刚好与测力计接触
不太好！ 最好短点
0 100 200 300
39
垂直压力P(kPa)
τ-△L曲线图
9
（3）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，一个垂直压力要大于p，其他垂 直压力均小于p。但垂直压力的各级差值要大致相 等。也可以取垂直压力分别为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。 （4）如系饱和试样，则在施加垂直压力5min后， 往剪切盒水槽内注满水；如系非饱和试样，仅在 活塞周围包以湿棉花，以防止水分蒸发。 （5）在试样上施加规定的垂直压力后，测记垂 直变形读数。当每小时垂直变形读数变化不超过 0.005mm,认为以达到固结稳定。
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 和黏聚力c。
3
二、试验方法与适用范围
1、试验方法 快剪试验：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平 剪应力。 固结快剪试验：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结 稳定后，快速施加水平剪应力。 慢剪试验：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程 中，均使试样排水固结。 2、适用范围： 适用于测定细粒土的抗剪强度指标c和及土颗粒的粒径小 于2mm的砂土的抗剪强度指标。渗透系数k大于10-6cm/s的 土不宜作快剪试验。
10
（6）试样达到固结稳定后，拔去固定销， 开动秒表，以0.8mm/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。如果量力环中量表指针不再 前进或有显著后退，表示试样已剪坏。但 一般宜剪至剪切变形达到4mm。如果量力 环中量表指针继续前进，则剪切变形应达 到6mm为止。 （7）剪切结束后，吸去剪切盒中积水，倒 转手轮，尽快移去垂直压力、框架、钢珠、 加压盖板等。取出试样，测定剪切面附近 11 的含水率。
如何读数？（与指针旋转方向一致的数字） 指针顺时针旋转，因此读黑色数字！
34
剪损的标准的判别
①当测力计的读数达到稳定，或有明显后退表示试样剪 损； ②一般宜剪切至剪切变形达到4mm； ③若测力计的读数继续增加，则剪切变形达到6mm为止。
35
36
环刀号 环刀质量（g） 湿土+干土质量(g） 质量密度(g/cm3) 含水率（%）
4
三、土的剪切试验方法
直接剪切试验 1 1、试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）
应变控制式直剪仪：剪切盒、垂直加压框架、测力计、推 动机构等； 位移计（百分表）：量程5~10mm,分度值 0.01mm； 天平、环刀、削土刀、饱和器、秒表、滤纸、 直尺等。111
56Biblioteka 782、操作步骤（黏性土）
35
18.9
4.25
τ：逐渐增大↑
R：逐渐增大↑
CR 10 A0
A0 30cm 2 L 0.2n 0.01R C - 测力计率定系数 ( N / 0.01mm) R - 测力计读数（ 0.01mm)
37
数据处理
误差分析： 取土样时不均匀; 试件的含水率、击实能量相差太大； 试验条件的影响等 剪 切 应 30 25 τf3 τf2 20 τf1 15 ③:300kPa ②:200kPa ①:100kPa
12
试验演示
13
滚珠
14
底座-下盒
15
上盒
16
对准上下盒，插入固定销钉
17
在下盒内放洁净透水板和滤纸
18
将土样轻轻压入环刀内,并整理将其切平
19
对准剪切盒口放入环刀（刃口向上）
20
在试样上放滤纸
21
在滤纸上放透水板
22
在透水板上放传压盖
23
将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀
24