5.直剪实验
直剪试验
直接剪切实验1、实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。
2、仪器设备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。
3、操作步骤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。
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。
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，但实验过程中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。
所加砝码的重量参照表1法向力与所加砝码对应表1杠杆比1:12法向力（kpa）砝码重量（kg）砝码数量砝码累计重量（kg）50挂盘砝码100 1.2751 1.275200 1.2752 3.825300 1.2752 6.375400 1.27528.9254）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。
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。
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，将百分表的长针调至零，即R=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。
五、数据分析：14 94.8 185.2 234.15616 96.8 223.2 239.09618 97.6 262.4 241.07220 97.6 302.4 241.07222 97.6 342.4 241.07224 97.6 382.4 241.07226 97.6 422.4 241.072剪切位移为4mm时对应的剪应力（kpa）即抗剪强度如下表：100 61.26200 121.03300 181.79400 241.07由图可知：抗剪强度指标：C=10，φ=31.2THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考。
土力学直剪试验(完整报告-含实验数据、强度图)
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=0。
表的长针调至零，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：垂直压力(KPa ) 手轮转数钢环读数(0.01mm)剪切位移(0.01mm)剪应力(KPa)10 00 0 0 02 16.0 24.0 39.520 4 21.0 59.0 51.870 6 23.0 97.0 56.810 8 24.0 136.0 59.280 10 24.8 175.2 61.256 12 24.8 215.2 61.256 14 24.8 255.2 61.256 16 24.7 295.3 61.009 18 24.8 335.2 61.256 20 24.8 375.2 61.256 22 24.8 415.2 61.256 24 24.8 455.2 61.2562000 0 0 02 20.0 20.0 49.400 4 32.0 48.0 79.040 6 38.2 81.8 94.354 8 42.0 118.0 103.740 10 47.0 153.0 116.090 12 49.0 191 121.030 14 49.1 230.9 121.277 16 49.1 270.9 121.277 18 49.1 310.9 121.277 20 49.0 351 121.030 22 49.0 391 121.030 24 49.0 431 121.0303000 0 0 02 25.0 15 61.750 4 42.0 38 103.740 6 52.2 67.8 128.934 8 57.8 102.2 142.766 10 62.6 137.4 154.62212 67.0 173 165.490 14 69.0 211 170.430 16 72.0 248 177.840 18 73.3 286.7 181.051 20 73.6 326.4 181.792 22 73.6 366.4 181.792 24 73.5 406.5 181.545 26 73.6 446.4 181.7924000 0 0 02 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 97.6 422.4 241.072剪切位移为4mm时对应的剪应力（kpa）即抗剪强度如下表：100 61.26200 121.03300 181.79400 241.07由图可知：抗剪强度指标：C=10，φ=31.2。
土力学直剪试验(完整报告
土力学直剪试验(完整报告一、引言土力学直剪试验是土力学领域中常用的一种试验方法，用于研究土体在剪切应力作用下的力学性质。
通过直剪试验可以得到土体的剪切强度参数，了解土体的抗剪性能，为土体的工程应用提供依据。
本报告将对土力学直剪试验的试验过程、数据处理及结果分析进行详细介绍。
二、试验目的本次试验的主要目的是测定土体的剪切强度参数。
通过对不同试验条件下土体的剪切强度进行测定，分析土壤类型、含水率等因素对土体剪切强度的影响，为土体工程设计提供参考。
三、试验原理直剪试验是将土体样品切割成两个均匀的平面，之后对这两个平面施加水平剪切力，使土体断裂。
根据土体断裂时产生的剪切力和剪切位移，可以计算土体的剪切强度参数。
试验过程中需要注意保持土体样品的水分状态和试验速度等因素。
四、试验装置与样品制备直剪试验需要用到直剪仪、剪切盒、仪器支撑架等试验装置。
首先，从现场采集的土样中挑选一部分代表性的样品，对样品进行初步处理，如去除杂质、石块等。
然后，根据试验要求将土样切割成方形或圆形样品，保证样品的均匀性和一致性。
五、试验过程1.样品制备：根据试验要求将土样切割成适当尺寸的样品。
2.试验装填：将样品放入剪切盒中，在试验过程中要确保样品与剪切盒之间的水平位置。
3.水分调节：根据试验要求，可以调节试验前的样品水分含量。
4.剪切加载：在试验仪器上施加水平剪切力，使样品发生剪切破坏。
5.数据记录：记录剪切过程中的剪切力和剪切位移数据。
六、数据处理根据试验中记录的剪切力和剪切位移数据，可以进行以下数据处理：1.计算土体的剪切强度参数：根据剪切力和剪切位移数据计算土体的剪切强度参数，如摩擦角、凝聚力等。
2.绘制剪切曲线：将试验过程中的剪切力和剪切位移数据绘制成剪切曲线，分析土体的剪切特性。
七、结果分析根据试验数据处理结果，可以得到土体的剪切强度参数。
1.土壤类型对土体的剪切强度有一定影响，不同土壤类型的剪切强度参数存在差异。
2.含水率对土体的剪切强度也有一定影响，一定范围内土体的含水率越高，剪切强度越低。
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。
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，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。
土体的剪切模量
土体的剪切模量引言土体的剪切模量是土壤力学中的一个重要参数，用于描述土壤抵抗外力剪切的能力。
它是指单位面积土体在受到一定剪切应力时发生剪切变形的程度。
土体的剪切模量在土力学分析、地质工程设计等领域起着重要的作用。
什么是剪切模量剪切模量，也称为切变模量，是描述土体抵抗剪切变形能力的一个重要参数。
它是指土体在剪切应力作用下，单位宽度土体发生单位位移时所需的剪切应力。
它的计量单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
剪切模量的影响因素剪切模量受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.土壤类型：不同类型的土壤具有不同的剪切模量。
例如，黏性土壤的剪切模量较小，而砂土的剪切模量较大。
2.湿度：土壤的湿度对剪切模量有一定影响。
一般情况下，较湿的土壤具有较小的剪切模量，而较干的土壤具有较大的剪切模量。
3.应力状态：土壤的剪切模量在不同应力状态下可能呈现不同的数值。
例如，在孔隙水压力作用下，土壤的剪切模量可能会发生变化。
4.孔隙比：孔隙比是描述土壤中空隙（孔隙）大小的参数，也会对剪切模量产生影响。
孔隙比较大的土壤一般剪切模量较小。
剪切模量的测定方法测定土体的剪切模量是土力学实验中的重要任务之一。
根据不同的试验方法，可以采用不同的方式来测定剪切模量。
以下是一些常用的测定方法：1.直剪试验：直剪试验是最常用的测定剪切模量的方法之一。
该方法利用直剪仪进行试验，通过对土体施加垂直于剪切面的正应力和剪切应力，测定土体的剪切刚度和剪切强度参数，从而计算得到剪切模量。
2.倍频振动试验：倍频振动试验是通过施加很小的振动应力，以非破坏性的方式测定土壤的剪切模量。
该方法适用于颗粒间隙比较大的砂土。
3.波速试验：波速试验是利用声波在土体中传播的速度与土体的刚度相关联来测定土壤的剪切模量。
该方法适用于土壤中含有水分的情况。
剪切模量的应用土壤的剪切模量在工程设计和实际施工中具有广泛的应用。
1.基础设计：在建筑的基础设计中，需要考虑土壤的剪切模量来确定基础的稳定性和承载能力。
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。
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五、直剪实验（快剪法）
（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 。
直剪实验分为快剪（Q ）、固结快剪（CQ ）和慢剪（S ）三种实验方法。
本实验用快剪法进行干砂的剪切实验。
（二）实验原理
快剪实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。
（三）仪器设备
1．应变控制式直接剪切仪：有剪力盒、垂直加压框架、测力计及推动机构等，仪器如图1所示，仪器结构示意图如图2所示。
2．其它：量表、砝码等。
（四）实验步骤
1．制备、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，将干砂轻轻倒入盒内，在顶部放入一透水石，并轻压使透水石和上盒上表面齐平。
测定所用砂土的质量，并计算试样的密度。
2．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（100 kPa 、200 kPa 、300 kPa 、400kPa ）进行剪切。
3．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。
4．拆卸试样：剪切结束后，倒转手轮，尽快移去垂直压力、框架、上盖板，取出试样。
（五）实验注意事项
1．控制试样的密度，使4个试样的孔隙比接近。
2．先安装试样，再装量表。
实验前量表中的大指针调至零。
3．加荷时，不要摇晃砝码；剪切时要拔出销钉。
（六）计算及制图
1．计算每个试样的密度及孔隙比。
2．按下式计算剪应力：
C R
A τ⨯=
式中：τ—剪应力； C —测力计率定系数； R —测力计量表读数；
0A —试样面积。
并绘制每个实验的s （剪切变形）～τ关系曲线，及s （剪切变形）～h （竖向变形）曲线。
3．绘制τ～σ曲线：以垂直压力σ为横坐标，以抗剪强度τ为纵坐标，纵横坐标必须同一比例，确定土的抗剪强度指标：内摩擦角ϕ和凝聚力c 。
图1应变控制式直接剪切仪 图2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
图3抗剪强度与垂直应力的关系曲线
（七）实验记录
στ。