直剪试验试验数据处理
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。
直剪试验方案
乌鲁木齐地铁工程勘察工程现场岩体直剪试验方案（送审稿）编制单位：新疆铁道勘察设计院有限公司2012年2月23日现场岩体直剪试验方案一、试验内容：（一）岩体试件现场直剪（水平剪切）试验（二）岩体结构面抗剪试验二、试件要求（1）岩体试件尺寸：长50cm³宽50cm³高35cm；尺寸误差不大于边长的边长的1%～2%。
（2）平整度：试件表面凸凹平整度不宜超过剪切面边长的1%～2%。
（3）加工试件采用铁暂（音）、小锤雕凿，尽量减少对试件的扰动。
（4）位置要求：见基坑布置平面图、立面图。
（5）岩体试件外部设10厘米厚钢筋混凝土保护罩。
钢筋混凝土保护罩配筋示意图（一）基坑平面布置图（二）试验设备布置图四、试验参数选择（以砾岩相关经验参数测算）（一）岩体试件剪切面积及法向应力面积：0.25m2。
（二）最大法向应力σmax及反力系统最大荷载PN max估算。
以自然地平下20m测算剪切面工程压力，上覆地层的容重预设为2200kg/m3；则预测工程压力为σ=440kPa；最大垂向应力不小于剪切面工程压力的 1.2倍530kPa；按最大法向应力600 kPa测算，最大有效荷载P max=150KN，垂直反力系统最大荷载PN max应不少于180～200 KN。
（三）最大水平剪切荷载估算预估最大垂直压应力σmax=600kpa；剪切面积F=0.25m2预估摩擦系数f=0.7～1.80预估粘聚力c =700～1370kPa预估最大剪切应力：τmax=σmax²f+ c=2.45MPa（c=1370；f=1.8）预估最大剪切荷载Q max = (σmax²f+ c) ²F=600KN（τ=c+σtanυ）（四）垂直荷载加荷等级垂直荷载按4级施加，每级按σmax的1/4等量递增或等比（公比取2）递增施加；每级法向荷载条件下地基沉降达到相对稳定标准后开始施加水平荷载，测定水平荷载及相应位移量。
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（写一个）实验编号 10002 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。
岩土现场原位直剪验指导书
岩体双千斤法顶直剪验指导书一试验目的本试验的目的是通过岩体直剪试验确定岩体的抗剪强度参数（内聚力c、内摩擦角υ）和剪切刚度系数。
测定岩体抗剪强度参数和剪切刚度系数有室内测试和原位测试两种方法，在室内试验中，岩体样本尽管可以通过努力把取样扰动和切样扰动降低到最小限度,但是试样从地层深部取出时因应力释放而引起的扰动是无法避免的，而且精细的取样和试验技术现在还难以普遍推广应用。
而原位直剪试验试体比室内试样大，能包含岩体宏观结构的变化，而且岩体结构没有受到扰动破坏，试验条件接近工程实际情况。
而且原位测试是在原位应力条件下进行实验，不用取样，避免或减轻了对岩样的扰动程度，测定岩体的范围大，能反映微观、宏观结构对岩性的影响，比室内岩块试验更符合实际情况。
二试验原理现场直接剪切试验原理与室内直剪试验原理相同，由于试验尺寸大且在现场进行，能把岩体的非均质性及软弱结构面对抗剪强度的影响更真实地反映出来。
根据库伦破坏准则，有ϕτt a nσ=c+f（2-1）式中，τf——剪切破坏面上的剪应力（kPa），即岩土体的抗剪强度；σ——破坏面上的法向应力（kPa）；c——岩土体的粘聚力（kPa）；υ——岩土体的内摩擦角（°）；依据所测得的τf可推求出相应的c、υ值。
岩体抗剪强度试验在现场可以有各种不同的布置方案，但就剪切荷载施加的方式只有两种，因此，按剪切荷载施加的不同方式，分为两种试验方法：即平推法试验和斜推法试验。
采用平推法和斜推法时，由于剪切应力方向不一样，因此所采用的计算公式也有所不同。
图2.1 平推法与斜推法示意图平推法试验按下面公式计算各法向荷载下的法向应力和剪切应力：σ=P/F （2-2）τ=Q/F （2-3）式中：σ——剪切面上的法向应力，Mpa;τ——剪切面上的剪切应力，Mpa;P——剪切面上的总法向荷载，N;Q——剪切面上的总剪切荷载，N;F——剪切面面积，mm2斜推法试验按下面公式计算法向应力和剪切应力：σ＝P/F＋Qsinα/F （2-4）τ= Qcosα/F （2-5）式中：Q——作用于剪切面上的总斜向荷载，N;α——斜向荷载方向与剪切面之间的夹角;其他符号含义同上文。
土工合成材料直剪拉拔摩擦试验仪操作规程
土工合成材料直剪拉拔摩擦试验仪操作规程一、试验目的：1.了解土工合成材料的抗剪性能和剪切摩擦性能；2.掌握土工合成材料在直剪拉拔情况下的力学行为和性能。
二、试验仪器和试验材料：1.试验仪器：直剪拉拔摩擦试验仪、数字显示仪器（压力传感器、位移传感器、力学性能测试仪等）；2.试验材料：土工合成材料（如复合土工膜、复合土工格栅等）。
三、试验前的准备工作：1.试验仪器的检查：检查直剪拉拔摩擦试验仪是否正常工作，如有异常情况应及时修理或更换设备；2.试验材料的准备：准备所需的土工合成材料，并按照要求剪裁成合适大小的试样；3.试验环境的准备：确保试验环境的温度、湿度等条件符合试验要求。
四、试验操作流程：1.将试样放入直剪拉拔摩擦试验仪的夹具中，夹紧试样，使其固定不动；2.设置试验参数：根据试验要求设置压力传感器的量程、位移传感器的量程等试验参数；3.打开试验仪器的电源，进行零位校准，并进行相关仪器的调整和校准；4.开始试验：按下启动按钮，试验仪器开始施加剪切力，同时记录压力传感器、位移传感器等参数的数值；5.观察试验过程：观察试样的变形情况，记录试验中的关键数据；6.试验结束：当试样发生破坏或试验过程中达到预设条件时，停止试验，记录试验结果；7.清理试验仪器和试样：关闭试验仪器的电源，将试样从夹具中取出，清理试验仪器及试样。
五、试验结果的处理与分析：1.根据试验数据，计算土工合成材料的抗剪强度、剪切模量、剪切变形等力学指标；2.将试验结果与相关标准或规范进行对比，评价土工合成材料的性能；3.分析试验结果，找出土工合成材料的优点和不足，并提出改进建议。
六、试验注意事项：1.操作人员应熟悉试验仪器的使用方法，遵循相关安全操作规程；2.试验前应校准相关仪器，确保准确可靠；3.试验时应注意记录试验数据，并保证数据的准确性和完整性；4.在试验过程中，应及时处理试验仪器和试样出现的异常情况，确保试验的顺利进行；5.试验结束后，应及时清理试验仪器和试样，保持干净整洁。
岩土土工试验报告
岩土土工试验报告一、引言二、试验目的本次试验的主要目的是研究土体的物理性质、力学性质和水文性质，评估土体的承载力、渗透性和变形特性等重要参数。
三、试验方法本次试验采用了以下试验方法：1.标准贯入试验：通过钻探取得的岩土样本进行针对性的贯入试验，以确定土体的压缩性质和抗剪强度。
2.渗透试验：采用围压法进行渗透试验，通过测量渗透流量和流速，计算土体的渗透系数和渗透性等参数。
3.压缩试验：采用固结仪进行压缩试验，确定土体的压缩系数和固结性质等重要参数。
4.直剪试验：通过岩土样本进行直剪试验，测量土体的抗剪强度和弹性模量。
5.黏聚力试验：采用直剪试验得到的抗剪强度数据，计算土体的黏聚力。
四、试验结果与分析通过对试验数据的分析，得出了如下结论：1.土体的抗剪强度为XXMPa，弹性模量为XXGPa，表明土体具有较好的抗剪性能和承载能力。
2. 渗透系数为XX cm/s，渗透性较好，符合设计要求。
3.土体的黏聚力为XXkPa，表明土体具有一定的黏聚性能。
4.压缩特性方面，土体的固结指数为XX，压缩模量为XXMPa，体积压缩指数为XX，土体为中等压缩性土。
5.试验结果符合相关规范要求，可为后续的土体工程设计和施工提供参考。
五、结论与建议本次岩土土工试验得出的试验结果对于岩土工程设计和施工具有一定的参考价值。
根据所得数据和分析结果，我们提出以下建议：1.在实际岩土工程设计中，应充分考虑土体的抗剪强度和黏聚力等参数，采取合适的土体强化措施，确保工程的稳定性。
2.对于土体的渗透性能较差的情况，可以采取排水措施，避免因水分的积聚而引起的不良影响。
3.在土体的压实过程中，要注意合适的压实方法和压实度，以减小土体的压缩变形，保证工程的使用寿命。
1.岩土工程设计规范，XX出版社，XXXX年。
2.地基与基础工程手册，XX出版社，XXXX年。
七、附录1.试验原始记录表2.试验数据处理计算表。
Visual Basic在直剪试验数据处理中的应用
即要求所求 曲线通过所有的点 ． 但在实验中给 出 的数 据 总是有 观测误 差 的 ， 因此 ， 曲线通 过所有 的 点会使曲线保留全部观测误差的影响 ， 这是人们所
不 希望 的 ．目前 大 多数 试 验 室直 剪 试验 资料 的整 理方 法 主要有 ３种 ： 是 图解 法 ； 是斜 截式计 算 一 二
ｍ ｅｎｔ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｖｓ ａ ａ ｉ ；ｋ ｅ ｉｇ ｓ ｅ ｘ ｒ ｎ ； ｄ ｔ ｒｃ ｓ ｉ ｇ ｐ ｌ ａｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｕ ｂ ｓｃ ｅ ｐ ｎ ｈ ａ ｅ ｐ ｉ ｌ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ａ ａｐ ｏ ｅ ｓｎ ；ａ ｐ ｉ ｕ ｌ ｆＣ ｉ ａ ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｃ ｓ ｅ ｈ ｅ ｐ ｎ ｈ ａ ｘ ｅ ｍｅ ｔｄ ｔ ｙ ａ ｏ ｔ ｇ Ｖｉ ａ ａ ｉ ｉ ｎ — ｐ ｂ ｉ ｏ ｈ ｎ ， ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｋ ｅ ｉ ｇ ｓ ｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｎ ａａ ｂ ｄ ｐ ｉ ｓ ｌｂ ｃ ｗ ｔ ｍｉ ｉ ｃ ｉ ｎ ｕ ｓ ｈ ｍｕ ｔ ｏ ｍｕ ｔ ｌ ａｉ ｎ ｐ ｎ ｉ ｌ ．Ｔ ｅ ｔｔｌｄ ｓ ｎ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｉ ｉ ｅ ｎｏ ｔ ｌ ｉｃ ｓ ｈ ｅ ｄ ｔ ｐ ｔ ｍ ｗ ｌ ｐ ｉ ｔ ｒ ｃ ｐ ｅ ｈ ａ ｅ ｉ ｆ ｙ ｔｍ ｓｄ ｖｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｃ ｏ ｉ ｏ ｇ ｈ ｔ ｗｏｍｏ ｄ ｐ ｅ ｅ ：ｔ ａ ａ ｉ ｕ ， ｎ ｍａ ａ ｅ ｎ ｎ ｈ ａａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ ａ ｄ ｓ ｅｃ ｅ ｏ ｍａ ａ ｅ Ａｔ ａ ｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒｃ ｓ ｉ ｎ ｋ ｔ ｈ ｓｔ ｎ ｇ ． ｓ ，ｗｅ ｈ ｐ ｉ ａ ｒｃ ｕ ｄ ｐ ａ ｍｐ ｒ ｎ ａ ｎ ｌ ｏ ｅ ｔ ｓ ｐ ｐ ｏ ｌ ｌｙ ｉ ｏ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｌｓ ｉ ｕ ｈ ｎ ｏ ｗ ｒ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｅ Ｖ ａ ａ ａ ｅ ｉ ｐ ｃｓ ｏ ｅ ｐ ｎ ｈ ａ ｘ ｒ ｏ ｅ ｎ ｐ ｓ ｉ ｇ ｆｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｆ Ｂ ｄ ｔｂ ｓ ｎ ａ ｅ ｔ ｆｋ ｅ ｉ ｇ ｓ ｅ ｅ ｐ ｉ ｈ ａ ｃ ｏ ｈ ｔ ｓ ｒ ｅ —
基于matlab和excel图表法的土工试验数据处理
基于M at l ab和Excel图表法的土工试验数据处理王嫂(深圳市岩土综合勘察设计有限公司，广东深圳518172)廿裔耍】以土工试验中的直剪试验教据处理分析为倒，首先介绍了最小二乘法在土工试验数据处理应用中的基本原理、数学模型以及其求解方法，然后分别运用M at l ab矩阵计算器和E xcel图表法对直剪试验直线拟合分析进行了探讨，为土工试验资料的整理和提高土工试验成果质量提={}{?便利与参考。
p搠]最小二乘法；M atlab；Excel图表法；缀陵拟合；土工试验1最小二乘法基本原理1．1基本原理最小二乘法是基于随机统计原理，把试验样本值作为随机变量，使其与所求直线的距离的平方和为最小。
它在土工试验资料整理中的直接运用就是，当有一组(二维)大小不等的试验数据，它们之间具有近似线性的关系，而需要求出它们之间的线性关系的表达式时，首先画出二维坐标系，把这些以试验数据为坐标的点点在坐标系中，就可以利用最小二乘法原理根据试验数据画出一条直线，使这条直线到所有点的距离的平方和为最小，那么这条直线的方程就可以最佳地反映这组试验数据的线性关系。
12最小二乘法数学模型1_21直线拟合公式设由n组实验数据k，咒，i=1，2m)求得最佳经验公式为)，=。
+ h，根据最j j、--乘法原理，当S=∑饥一(a+bx；)12为最小值时有：j譬土=一2∑机一口一6菇。
)=o(1)．呈}=一2∑机一口一6麓)麓=o(2)联合(1)、(2)两式可求得：口=黾措(3)。
=毪粒辫(4)将得出的眠b两参数代入归叶如即可得拟合直线公式。
1．22直线拟合相关系数对任何两个变量聋、Y的一组实验数据＆。
，Y／，i=1，2…n)都可按上述计算方法拟合一条直线，但必须指出只有当z和Y之间存在线性关系时，拟合的直线才有意义，为此我们引入一个参量相关系数r，其定义为：，：垒堡堕』』型生：(5)、／∑ki一戈)2∑∽一，，)2式中：_=丝，再监n。
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证
岩石结构面剪切全过程试验方法及试验验证◎符其山陈辉吴成玮一、实验流程1.利用三维激光扫描仪在不接触岩石表面的情况下获取结构面表面点云数据，然后使用软件生成虚拟三维模型并进行3D打印，用于3D打印的材料为透明光敏树脂材料，通过分析已有研究，对打印材料进行常温和低温下单轴压缩试验，并结合本次试验目的，说明了经过低温冷冻脆性改性之后的透明光敏树脂试样基本满足试验要求，最后通过最佳拟合的方式进行原岩结构面与打印结构面的3D比较试验，证明了制作方法的精确度和可靠度。
2.由于实验装置布置等原因，相机必须与结构面方位形成一定的角度，拍摄时不可避免会产生折射现象。
为了尽量减少折射产生的影响，本文对不同角度正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面边长进行测量分析，并根据双介质摄影以及水中成像原理建立了透明试样折射模型，得到了对应角度下正常倾斜拍摄图像以及穿透倾斜拍摄图像的结构面对应边长之间的关系，最终综合考虑各种影响因素，选择了最优拍摄角度。
3.自行设计可视化监测方法对剪切全过程结构面形貌变化进行研究。
根据微分以及图像比例转换的思想，提出了结构面变化区域的追踪及还原方法；根据追踪还原方法在原始结构面图像上定位出某时刻结构面具体剪损区域，通过对岩石结构面不规则区域面积的统计测量以及对图像的定量处理，提出了试验全过程结构面变化精确描述方法。
4.利用全过程可视化方法进行了剪切试验并做了简单分析，验证了可视化试验方法的可行性。
通过不同时刻结构面追踪还原图像，发现结构面上的点并不是越高越容易被破坏，而是那些与剪切方向正向相对且处于相对较高位置的点更易破坏；根据不同位移下结构面累计剪损区域面积变化，发现了结构面剪损区域扩展主要集中在峰后剪应力逐渐下降阶段，并且可以清楚的知道不同位移下结构面破坏的位置和不同区域破坏的具体程度。
二、结构面相似模型制作岩石结构面三维表面形貌扫描及数据重构岩体内部存在着大量的原生与构造应力，岩土工程中主要面对的对象就是由结构体和结构面组成的有一定结构特征的岩体。
土力学实验报告册
实验一颗分实验报告（筛分法）一、实验目的：二、实验设备：三、实验步骤：四、实验记录：烘干土质量：g，小于0.075mm的土质量：g，占总土质量百分数：%五、数据处理及制图：（1）按下式计算小于某孔径土质量百分比：X=(A／B)×100%=式中：X——小于某孔径土质量百分比（％）；A ——小于某孔径土质量（g）；B ——称取试样的总质量（g）。
（2）制图以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比为纵坐标，以颗粒粒径为对数横坐标，在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线。
见图1-1图1 颗粒大小分布曲线（3）按下式计算不均匀系数：C u=d60／d10=式中：C u——不均匀系数；d60——小于某孔径土质量为60%的粒经（mm）；d10——小于某孔径土质量为10%的粒经（mm）。
（4）按下式计算曲率系数：Cc=d302／(d10×d60)=式中：C c——曲率系数；d60——小于某孔径土质量为60%的粒经（mm）；d10——于某某孔径土质量为10%的粒经（mm）。
实验二密度、含水量实验报告密度实验（环刀法）一、实验目的：二、实验设备：三、实验步骤：四、计算公式：按下式计算土的密度：Vm m V m 12-=＝ρ 式中：ρ—密度，计算至0. 001g/cm 3； m —湿土质量，g ； m 2—环刀加湿土质量，g ； m 1—环刀质量，g ； V —环刀体积，cm 3。
五、数据处理：含水量实验（酒精燃烧法）一、实验目的：二、实验设备：三、实验步骤：四、计算公式：按下式计算含水量：%1000221⨯--=m m m m w式中 w —含水量（%），精确至0.1%；1m —铝盒加湿土质量（g ）；2m —铝盒加干土质量（g ）；m —铝盒质量（g ）。
五、数据处理：含水量试验记录实验三土的比重实验报告（比重瓶法）一、实验目的：二、实验设备：三、实验步骤：四、计算公式按下式计算土粒的比重：式中：d s—土粒比重，计算精确至0.001；m s—干土质量，g；m1—瓶、水质量，可查瓶、水质量关系曲线（由实验室提供）；m2—瓶、水、土质量，g；d wt—t℃时蒸馏水的比重，准确至0.001，查下表（不同温度时水的比重）。
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。
本试验目的
50
E3131 39 1.7593
100
E3108 74 1.7995
200
E3118 116 1.7454
300
34.350 68.613 133.163 202.466
7.试验数据记录及处理
• （4）利用Excel的绘图功能，采用散点图，
并采用线性拟合的方法，在显示公式中可
求得凝聚力c和内摩擦角φ
•剪切速度为0.02 mm/min.
慢Байду номын сангаасS
•试验过程中孔隙水压力始终为0.
3.直剪试验分类
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Q
固结 快剪CQ
•试验方法：试样上施加垂直荷 载后，待排水固结稳定后，施加 水平剪应力.
•剪切速度为0.8 mm/min,使试样 在3-5 min内剪坏.
400kPa
200kPa
50kP1a00kPa
△l
c
50 100
φ σ(kPa
200 300 400
5.直剪试验动画演示
6.试验步骤
• 试样制备通常采用环刀法切削 而成.
• 每组试样不得少于4个.
• 试样的饱和按《土工试验方法
1试样制备
标准》进行.
6.试验步骤
• 2.1对齐上下剪
1试样制备
力盒.
4.直剪试验原理
• 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。
4.直剪试验原理
• 直剪试验原理图
直剪试验剪切面积计算方法对抗剪强度的影响
直剪试验剪切面积计算方法对抗剪强度的影响董云;王永存【摘要】现行直剪试验抗剪强度计算中忽视了剪切过程中随剪切位移的增大、剪切面在不断减小的实际情况,没有考虑剪切面面积对抗剪强度的影响,使得试验结果偏离试样的真实强度.为了分析剪切面面积对抗剪强度的影响,该文重新建立数学模型,提出了3种剪切面面积计算方法,通过加装剪切位移量测系统对直剪仪进行改装并进行了试验验证,分析了剪切面面积对抗剪强度的影响.研究成果提高了直剪试验抗剪强度计算的精度,使得试验结果更接近试样的真实强度.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】6页(P57-62)【关键词】直剪试验;剪切面面积;内摩擦角;黏聚力【作者】董云;王永存【作者单位】淮阴工学院建筑工程学院,江苏淮安223001;重庆交通大学土木与建筑学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TU411.7抗剪强度是衡量土的安全稳定性的一个重要指标，准确地确定土的抗剪强度指标关系到工程的安全性以及经济性。
目前，测量土的抗剪强度指标的主要试验方法有直接剪切试验和三轴剪切试验。
而直剪试验因其结构简单、易于操作，成为岩土工程领域最常使用的获得土体、节理以及特定材料强度的试验方法。
因此，正确高效地进行直剪试验数据处理与分析，使得结果尽可能地接近土体真实值显得尤为重要。
但是，目前直剪试验中使用的仪器和数据处理方法2个方面均存在明显缺陷。
在仪器改进方面，一些学者［1－4］给出了合理的改进意见。
但在计算方法中，一些学者仅对试验结果的影响因素进行了分析，提出了一些修正的方法［5－8］，而数据处理中剪切面面积变化对抗剪强度的影响很少考虑［9］。
为揭示剪切面面积对抗剪强度的影响程度，提出改进直剪试验强度计算方法，本研究重新建立数学模型，在土样剪切破坏理论的基础上，推导出了抗剪强度与剪切面面积之间的关系，并且通过对比试验分析研究了改进后计算方法对抗剪强度的计算精度。
剪切实验报告
剪切实验报告篇一：直接剪切试验报告直接剪切试验报告土样编号仪器编号试验者土样说明测力计率定系数校核者试验方法快剪手轮转数6转/min 试验日期XX/12/26内摩擦角υ=26.98058 土的凝聚力C=42.9篇二：材料的剪切实验材料科学与工程系实验报告实验项目：材料的剪切实验实验时间： XX-4-21实验指导：龚维材料的剪切实验一、实验目的1．用直接受剪切的方法测定低碳钢（或中碳钢）的剪强度极限；2．观察破坏现象和分析原因。
二、实验原理剪切实验一般采用圆柱形试件，直径d为10mm，长为l40mm，表面有一定光洁度，如图1所示。
图1把试件安装在剪切器内，把剪切器准确地安放在试验机上，用试验机对剪切器施加载荷，这时试件承受剪切形变，试件有两个截面受剪，随着载荷F的增加，受剪处的材料经过弹性。
屈服等阶段，最后沿受剪面剪断，读出剪断时的最大载荷F，通过公式计算出剪切强度极限。
?b?Fb（4?1)2A0 （1）从剪切的试件上可以看到破坏面并非圆平面(图2)，说明试件还受到挤压应力的作用，同时还可以看到中间一段略有弯曲。
可见试件承受的作用不是单纯的剪切，所以剪切强度极限并不理想，但是这与结构零件如螺栓，铆钉，键等的受力情况一样，故仍具有实用价值。
图2三、实验设备（1）液压式万能材料试验机。
（2）剪切器（试验机附件）四、实验步骤1．测量试样直径；2．将试样装到剪切器中；3．对剪切器施加压力，直至破坏，记录破坏载荷Fb。
五、实验结果处理1．根据实验记录，利用公式计算出低碳钢（或中碳钢）的剪切强度极限。
?b?Fb（4?1)2A02．按规定格式写出实验报告。
报告中的各类表格、曲线、装置简图和原始数据齐全。
3. 附件。
4. 问题讨论?实际剪切与理论剪切有何区别？?分析破坏现象的原因及解决方法？篇三：压缩试验和剪切试验报告实验二压缩试验压缩试验是为了测定工程材料在受压时的力学性能。
有的材料如混凝土、岩石、铸铁等，抗拉能力差，但它的抗压能力很好。
直剪试验原理
直剪试验原理
直剪试验是一种常见的材料力学试验方法，用于测定材料的剪切性能参数。
其原理基于材料在受到剪切力作用时发生的形变与应力的关系。
在直剪试验中，一块材料样品被切割成一个长方形的形状，然后将该样品放置于一个夹持装置中。
接下来，通过在装置上施加力矩，使夹持装置上的两个剪切面之间发生相对位移，从而产生剪切变形。
在剪切变形发生时，材料内部会产生剪切应力，其大小与外力矩以及样品几何尺寸有关。
通过测量外力矩和样品几何尺寸，可以计算得到样品的剪切应力。
根据材料的不同性质以及所需的测试参数，直剪试验可以使用各种传感器来测量力矩和位移。
一般常用的是扭矩传感器和位移传感器。
通过对直剪试验数据的分析，可以获得材料的剪切极限强度、剪切模量等参数，这些参数对于了解材料的力学性能以及工程应用具有重要意义。
综上所述，直剪试验是一种通过施加外力矩使材料发生剪切变形，从而测量剪切应力的试验方法。
通过该试验可以得到材料的剪切性能参数，为材料力学性能的研究和应用提供了重要依据。
土力学与地基基础实验报告
土力学与地基基础实验报告二零年目录实验一土的密度试验实验二土的含水量实验实验三土的液、塑限实验实验四土的直接剪切试验年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验一土的密度试验一、实验目的二、测定土样的密度, 以了解土体的疏密状态。
三、实验原理四、密度是指土的单位体积质量, 用ρ表示, ρ= , 实验室常用g/cm³为单位。
五、实验仪器环刀、天平、修土刀、钢丝锯、凡士林等。
六、试验方法及步骤1.实验的方法有环刀法、腊封法、灌水法、灌砂法, 本实验采用环刀法。
2.将环刀内壁擦净, 并涂抹一层凡士林, 同时记下环刀号码。
3.取实验制备的土样, 将环刀的刃口向下放在土面上, 然后将环刀垂直下压, 边压边切削, 到土样上端伸出环刀为止, 削去两端余土修平。
五、擦净环刀外壁, 称出环刀加土的质量, 准确到0.1g六、实验记录及数据处理密度试验记录表六、误差分析及问题讨论年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验二土的含水量实验一、实验目的二、测定土的含水量, 它是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等的必要指标。
三、实验原理四、含水量是土的基本物理量指标之一, 是指试样在105~110℃下烘干到恒量时所失去的水质量与干土质量的比值, 用百分比表示。
五、仪器设备（学生可根据需要自己选定）烘箱、天平、干燥器、铝盒、削土刀和匙等。
六、试验方法及步骤1.含水量试验方法有烘干法、酒精燃烧法以及炒干法等。
其中以烘干法为室内试验的标准方法, 本次试验采用烘干法。
2.取具有代表性试样, 放入铝盒内, 称量湿土质量, 精确到0.01g。
五、将盒置于烘箱内, 在105~110℃的恒温下烘干, 烘干时间对粘性土不得少于8小时, 对沙土不得少于6小时, 对含有机质超过5％的土, 应将温度控制在65~70℃的恒温下烘干。
六、将称量盒从烘箱中取出, 称干土质量, 精确到0.01g。
七、试验记录及数据处理含水量试验记录表八、误差分析及问题讨论年级班号姓名同组姓名实验日期年月日实验三土的液限、塑限实验一、实验目的二、测定土的液限和塑限, 与天然含水量实验结合, 可用以计算土的塑性指数和液性指数, 并作为粘性土分类以及估算地基土承载力的一个依据。