剪切试验注意事项土的抗剪强度
用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标
用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标土壤的抗剪强度，听起来有点抽象？别着急，咱们今天就聊聊这个问题。
说白了，土的抗剪强度就是指土壤在受外力作用时，抵抗变形和破坏的能力。
这就好比你脚下的土地，当你推它一把，能不能顶住，不能的话就得变形、滑动甚至崩塌。
别小看这个问题，这关乎到咱们修建房子、铺路，甚至一些大型工程，土壤的稳定性就是一切的基础。
现在的科技很牛，但是这项指标我们要怎么测出来呢？没错，方法就叫做“直接剪切试验”。
想象一下，咱们有一块土，拿它做实验，直接给它“剪”。
嘿，你没听错，剪！这个剪呢，不是拿剪刀，咱是用设备模拟外力，逐步给土加压直到它“撕裂”。
剪切过程中会有很多细节需要注意，比如怎么保持土样的湿度、温度，甚至是土壤的密度，这些因素都会影响结果。
测定出来的抗剪强度指标，能帮我们预判土壤的承载能力，哪怕是地震、台风这些极端天气发生时，土壤的表现也能看个大概。
说到这个“直接剪切”，其实就是把土壤分成两部分，通过施加剪力，看它到底什么时候开始发生位移。
每当剪力增加，土壤开始慢慢的变形、破裂，这个时候我们就能测得它的抗剪强度了。
具体的结果表现为两个值，一个是抗剪强度的内摩擦角，另一个是黏聚力。
这两个数值合起来，给我们描绘出了土壤的“脾气”，你到底能不能信任它，能不能在上面盖个楼，能不能在上面修条路，能不能顶住某种负荷。
怎么进行试验呢？首先要准备一块标准的土样。
土样的大小、形状都得符合标准，差一丢丢都可能影响最终数据的准确性。
然后把它放进专用的剪切盒里。
这时候，研究人员会一步一步加大剪切力，直到土样的某个层面开始滑动。
要注意，实验中的剪切力大小需要严格控制，万一操作不当，土壤就容易产生不准确的结果。
大家都知道，土壤是个“任性”的家伙，性格不稳，稍微一不注意，数据就全乱了。
有些朋友可能会问，测出来的这些数据有什么用呢？哈哈，这就是土壤工程中的“黄金数据”了。
想象一下，如果你准备建一个高楼，而这块地的土壤抗剪强度差，那就很可能导致整个楼盘不稳，甚至发生滑坡、塌方之类的灾难。
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。
土的抗剪强度试验方法(经典)
土的抗剪强度试验方法【中国地质大学（武汉）工程学院】抗剪强度指标c、φ值，是土体的重要力学性质指标，正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。
土体的抗剪强度指标是通过土工试验确定的。
室内试验常用的方法有直接剪切试验、三轴剪切试验；现场原位测试的方法有十字板剪切试验和大型直剪试验。
一、直接剪切试验(一)试验仪器与基本原理直剪试验所使用的仪器称为直剪仪，按加荷方式的不同，直剪仪可分为应变控制式和应力控制式两种，前者是以等速水平推动试样产生位移并测定相应的剪应力；后者则是对试样分级施加水平剪应力，同时测定相应的位移。
目前常用的是应变控制式直剪仪（示意图）。
试验时，垂直压力由杠杆系统通过加压活塞和透水石传给土样，水平剪应力则由轮轴推动活动的下盒施加给土样。
土体的抗剪强度可由量力环测定，剪切变形由百分表测定。
在施加每一级法向应力后，匀速增加剪切面上的剪应力，直至试件剪切破坏。
将试验结果绘制成剪应力τ和剪切变形S的关系曲线（见图5-9）。
一般地，。
将曲线的峰值作为该级法向应力下相应的抗剪强度τf变换几种法向应力σ的大小，测出相应的抗剪强度τf。
在σ-τ坐标上，绘制曲线，即为土的抗剪强度曲线，也就是莫尔-库伦破坏包线，如图5-10所示。
(二)试验方法分类为了在直剪试验中能尽量考虑实际工程中存在的不同固结排水条件，通常采用不同加荷速率的试验方法来近似模拟土体在受剪时的不同排水条件，由此产生了三种不同的直剪试验方法，即快剪、固结快剪和慢剪。
（1）快剪。
快剪试验是在土样上下两面均贴以腊纸，在加法向压力后即施加水平剪力，使土样在3~5分钟内剪坏，由于剪切速率较快，得到的抗剪强度指标用c q 、φq表示。
（2）固结快剪。
固结快剪是在法向压力作用下使土样完全固结。
然后很快施加水平剪力，使土样在剪切过程中来不及排水，得到的抗剪强度指标用ccq 、φcq表示。
（3）慢剪。
慢剪试样是先让土样在竖向压力下充分固结，然后再慢慢施加水平剪力，直至土样发生剪切破坏。
土室内剪切试验及抗剪强度分析
土的室内剪切试验及抗剪强度分析摘要：通过对土工试验中直接剪切试验与三轴压缩试验所测得的抗剪强度进行对比与分析，指出三轴压缩试验提供的数据更为准确可靠，为工程技术人员使用抗剪强度指标提供了依据，从而对工程不同的要求提出不同的试验方法。
关键词：抗剪强度；直接剪切试验；三轴压缩试验中图分类号： tg333.2+1 文献标识码： a 文章编号：1 概述土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限抵抗能力，其数值等于剪切破坏时滑动面上剪应力，是土的重要力学性质指标之一。
许多建筑物地基的破坏、人工或自然斜坡的滑动以及挡土墙移动或倾倒等，都是由于土内的剪应力超过其本身的抗剪强度而引起的。
因此，研究土的强度特性，主要是研究土的抗剪性。
土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，在剪应力作用下，多数土体发生的剪切破坏，并不是土粒本身的破坏，而是土粒间发生相互错动，引起土的一部分相对另一部分沿着某个面发生与剪切方向一致的滑动。
抗剪强度由土颗粒之间的内摩擦角φ以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所产生的粘聚力 c两个参数组成。
在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙的土的压力时，都要用到抗剪强度指标。
偏高或偏低的估计土的抗剪强度，都会给工程带来破坏和浪费。
因此，提供准确可靠的抗剪强度指标、合理地使用抗剪强度指标在工程上具有重要意义。
2 土的抗剪强度的测定测定土的抗剪强度的试验主要是模拟土剪切破坏时的应力和工作条件，利用室内或现场仪器进行土的剪切试验。
室内常用的有直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验；现场原位测试有十字板剪切试验、现场直接剪切试验等。
选择不同的试验方法所测的抗剪强度各不相同。
本文主要针对土的直接剪切试验的三种方法及快剪试验与不固结不排水（uu）试验两种方法测得的抗剪强度指标进行对比分析。
2.1 直接剪切试验目前，直接剪切试验国内多采用四联应变控制式直剪仪。
该仪器构造简单，操作方便，易于掌握。
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。
土的抗剪强度试验方法及指标的应用
土的抗剪强度试验方法及指标的应用土的抗剪强度是指土体在受剪力作用下所表现出的抵抗剪切破坏的能力。
这是衡量土体抵御剪切破坏的能力的重要指标，而抗剪强度试验方法及指标的应用则是评估土体抵御剪切破坏能力的重要工具。
本文将详细介绍土的抗剪强度试验方法及指标的应用。
一、土的抗剪强度试验方法1、直剪试验法直剪试验法是一种较为简单易行的试验方法，广泛应用于土体的抗剪强度测定。
在直剪试验中，试样呈矩形或正方形，被放在两块平行的板块间，然后沿垂直于试样的方向施加剪切力。
试样的大小和形状决定了应力集中度，因此试样的尺寸和样品数量都是影响试验精度的重要因素。
2、剪切试验法剪切试验法是一种标准的土壤试验方法，其原理为在中心的圆柱型试样上施加正常压力，使试样两侧形成最大切线受力，从而破坏试样。
在试验时，可以通过改变饱和度、干湿程度、剪切速度等因素来控制试验条件。
3、三轴压缩试验法三轴压缩试验法是一种较为复杂的试验方法，常用于测定粘性土体的抗剪强度。
在试验中，试样被放置在固体地面上，并被均匀的压力包围，然后连续的施加压力，最后使土样达到最大应力，从而达到抗剪破坏。
二、土的抗剪强度指标的应用1、抗剪强度指标的应用抗剪强度指标是评估土体抗剪能力的重要指标。
在土体力学分析中，往往采用一些抗剪强度指标来评定土体的抗剪能力，如摩尔库仑准则、穆勒-布雷曼准则、龙格兰日流动准则等。
2、抗裂强度指标的应用抗裂强度指标常常用于估计土体在剪切作用下的破裂和开裂特性。
在土工工程中，常将抗裂强度指标用于土体的支撑能力及岩体的稳定性评估等方面。
3、剪切模量指标的应用剪切模量指标可用于评估土体的应变损失、弹性变形及非线性变形性能。
在场地工程中，如地基处理、坡面稳定、深基坑支护等，常需要对土体的非线性变形特性做出准确的分析和评估，此时剪切模量指标是一种重要的分析工具。
4、应变硬化模量指标的应用应变硬化模量指标可用于评估土体的变形及破碎特性。
在土体的高应变剪切破坏分析中，常用应变硬化模量指标来评估土体的破裂性质和剪切破坏模式。
浅谈土及抗剪强度试验
浅谈土的抗剪强度试验岩土工程中土体的破坏主要是剪切破坏，研究土的强度主要就是研究土的抗剪强度，土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的极限强度，它在很大程度上决定了土的承载力，在建筑物地基设计之前必须测定土的抗剪强度指标（粘聚力c和内摩擦角φ），并据此计算地基的承载力和评价地基的稳定性。
土的抗剪强度指标是通过土工试验测得的，目前室内试验常用的方法是直接剪切试验和三轴压缩试验，野外试验常用的方法是十字板剪切试验和大型直剪试验。
下面就这几种试验方法进行较全面的分析和梳理。
一、室内试验：1、直接剪切试验：直剪试验是最早最简单目前使用最多的测定土的抗剪强度的试验方法。
直剪试验仪有应变控制式和应力控制式两种，一般用应变控制式，因为它能较准确地测定剪应力峰值且操作简便。
直剪试验一般用于测定细粒土的c 和φ及粒径小于2mm砂土的φ，通常每组取4个试样，在4种不同垂直压力（一般在100~400kPa）下进行剪切试验，测得剪应力与位移关系曲线，取曲线上的峰值剪应力（若无峰值取剪切位移达4mm时的强度值）作为该垂直压力下的抗剪强度，通过几个试样的抗剪强度确定强度包线求出c和φ。
直剪试验具有仪器简单、试样的制备和安装方便等优点；但仪器构造决定了试样不是沿土样中最薄弱的面破坏，剪切面上的剪应力分布不均匀，排水条件不能有效控制等，这些缺点使测得的指标不够理想，所以直剪试验多用于二三类普通工程。
直剪试验根据固结、排水和剪切速率等情况的不同又可分为以下5种不同的试验方法：①、快剪试验：适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土，是在试样施加垂直压力后立即快速剪切，一般用0.8mm/min的速度在3~5分钟内剪损，目的是在剪切过程中尽量避免排水，使试验前后的含水率接近。
当地基土透水性较差排水不良时可用这种方法，但是测出的结果往往离散性较大。
②、固结快剪试验：是在试样上施加垂直压力待排水固结稳定后，再快速施加水平剪切力进行剪切，剪切过程跟快剪一样避免排水。
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。
土的抗剪强度试验 计算公式
土的抗剪强度试验计算公式土的抗剪强度试验是一种常用的土工试验方法，它用于研究土的抗剪性能，可以评估土体在受到剪切力时的变形和破坏特性。
本文将介绍土的抗剪强度试验的计算公式和相关内容。
一、试验原理及方法土的抗剪强度试验是通过施加一定的剪切力来破坏土体，从而测定土体在剪切过程中的抗力和变形情况。
试验通常使用剪切试验仪进行，包括一个剪切装置和一个测力仪。
剪切装置可分为直剪和剪切箱两种形式，直剪适用于黏性土和强度较低的土，剪切箱适用于较硬的土。
试验步骤：1. 准备试样：根据试验的要求，采集土样并制备试样，通常为直径为50mm，高度为20mm的圆柱形试样。
2. 安装试样：将试样放入剪切装置中，并保证试样的底部与剪切面平行。
3. 施加剪切力：通过旋转剪切装置施加剪切力，开始剪切试验。
同时，通过测力仪测量土体的抗力。
4. 记录数据：在试验过程中，记录剪切力和位移的变化情况，得到剪应力-剪应变曲线。
5. 分析结果：根据试验结果，计算土的抗剪强度参数。
二、计算公式土的抗剪强度可通过试验数据计算得到，常用的计算公式有摩尔-库仑准则和塑性流动准则。
1. 摩尔-库仑准则摩尔-库仑准则是最常用的土的抗剪强度计算方法，其公式为：τ = c + σtanφ其中，τ为土的抗剪强度，c为土的内聚力，σ为正应力，φ为土的内摩擦角。
2. 塑性流动准则塑性流动准则是用来描述土体塑性破坏的计算方法，其公式为：τ = kσ^n其中，τ为土的抗剪强度，k为流动参数，σ为正应力，n为流动指数。
三、试验结果分析通过土的抗剪强度试验得到的剪应力-剪应变曲线可以用来评估土的抗剪性能。
曲线的斜率表示土的刚度，刚度越大，土的抗剪强度越高。
曲线的峰值表示土的最大抗剪强度，峰值越高，土的抗剪能力越强。
根据试验结果，可以判断土的抗剪强度参数，进而评估土的工程性质。
例如，内聚力c表示土体颗粒间的相互作用力，内摩擦角φ表示土体抗剪能力。
这些参数可以用来设计土工结构，如基坑支护、边坡稳定等。
土的抗剪强度试验与指标
土的抗剪强度试验与指标土的抗剪强度试验是土工学中常用的一种试验方法，旨在评估土体抵抗剪切破坏的能力。
抗剪强度是指土体在受到剪切力作用下抵抗剪切变形的能力，是土体力学性质的重要指标之一、下面将针对土的抗剪强度试验和相关指标进行详细介绍。
1.抗剪强度试验的基本原理和方法抗剪强度试验主要包括直剪试验和剪切试验两种方法。
（1）直剪试验：直剪试验是将土样加装在剪切盒内，然后施加垂直于剪切面的正应力，同时使剪切盒两侧施加水平剪切力，通过测量剪切应力、剪切应变和剪切变形等参数来评估土体的抗剪强度。
直剪试验方法简单，适用于饱和土样。
（2）剪切试验：剪切试验是将土样加装在剪切装置内，然后通过外加剪切力和测量压力垫片的变形，来计算土体的抗剪强度。
剪切试验方法繁琐，适用于不饱和土样。
2.抗剪强度指标（1）摩擦角（friction angle）：摩擦角是衡量土体抗剪性能的重要指标，表示土体内摩擦力的最大值。
在直剪试验中，摩擦角可通过剪切应力与正应力之间的关系计算得到。
（2）剪切强度（shear strength）：剪切强度是土体在剪切试验中的抵抗剪切破坏的能力，可以用剪切应力表示。
剪切强度也可以使用摩擦角和正应力的关系来计算。
（3）剪切应力-剪切应变曲线：剪切应力-剪切应变曲线可以反映土体的变形行为和破坏特性。
在剪切试验中，当土体受到一定的剪切应力后，剪切应变将发生快速增长，曲线呈现出明显的弯曲特征。
（4）剪切模量（shear modulus）：剪切模量是描述土体抵抗剪切变形的能力的指标，可表示为剪应力与剪应变的比值。
剪切模量可以用来评估土的稳定性和变形特性。
（5）内摩擦角（internal friction angle）：内摩擦角是指土体内部颗粒之间的摩擦角，主要用于研究土体内部颗粒间的相互作用。
内摩擦角是土体内部抗剪性能的重要指标。
3.抗剪强度试验的应用抗剪强度试验可以用于土工工程中的各种问题和设计计算中。
例如，在土体稳定性的评估中，抗剪强度试验可以用来确定土体的抗剪强度参数，从而分析土体的稳定性问题。
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f
f tan c
c
粘土
库伦公式
(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 的影 抗响 剪因 强素 度
试验仪器：应变控制式直剪仪、直剪仪 2、测微表（量程10mm，精度0.01mm）、秒表 3、切土环刀、切土刀、铝盒、滤纸等。
❖ 应变控制式：等速推动剪切仪器使土样受 剪。
❖ 应力控制式：分级施加等量水平剪力于土 样上使之受剪。
应变控制式直剪仪的试验原理：
对同一种土至少取4个平行试样，分别
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。
压力。 ③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。
三、直接剪切试验步骤
• 1、取下加压框架，了解剪刀盒的构造。剪刀盒分
上、下盒，下盒放在钢珠滑槽上，下盒中有一内 圈，中间圆孔直径与上盒孔径相同，土样放在中 间。上盒侧面有传压块及钢珠，使其顶在测力环 上。剪切前为了固定上下盒，用固定插销销住。
颗粒间的有效法向应力 内在因素
土的孔隙比 外在因素：试验时的排水条件等因素
土 的表 抗达 剪方 强法 度
总应力法：总应力强度指标 u
有效应力法：有效应力强度指标 u
土的剪切试验法
测 定 土的 抗方 剪法 强 度
直接剪切试验 三轴压缩试验 无侧限抗压强度试验
现场十字板剪切仪
二、直接剪切试验设备
实验室事先对测力环进行校正后求得；
• R——测微表读数，以0.01mm计。本试验取峰
值。
• 2、以垂直压力为横坐标，抗剪强度τf为纵坐标，绘
制τf～σn关系曲线，从图上求得粘聚力和内摩擦角。
四、试验注意事项：
• ⑴在剪切开始前，一定要检查一下，上、下
盒的固定插销是否拔掉。
• ⑵剪切时转动手轮速度是6圈/分，在试验前
• 4、在测力环中装上测微表。 • 5、调整垂直压力加压系统，它由加压框架、加压
杠杆和砝码组成（有时为了知道垂直压力下的压 缩和剪切时的垂直变形，在框架顶上装有测微表， 本次实验不要求）。试验前检查一下框架上下螺 丝帽是否上紧、加压杠杆滑动是否正常。而后将 加压框架上横梁的中间圆孔对准钢珠放下（装加 压框架时，需先将杠杆抬高），这时杠杆尾端必 须挂在钩上。
• 6、加垂直压力：本试验每组试样4个，分别加垂
直压力为100kpa、200kpa、 300kpa、400kpa。
• 7、如推轴离下盒的距离较大时，可拔出推轴插销
（并旋转推轴，使其靠近下盒，再插回插销，并 缓缓转手轮，使推轴与剪切盒及测力环正好接触， 但尚未加力（可由测微表指针微动得知）。而后 拔去上、下盒固定插销（切勿忘记），这时，试 样已安装完毕。将杠杆尾从钩子上放下（即加上 垂直压力），立即进行剪切。
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
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，且不一定是土样的最薄弱面。 ②不能严格控制排水条件，不能量测土样的孔隙水
• 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
• 2、将下盒内圈对准放入下盒。在下盒内圈孔中放
一透水石并在上面放一张腊纸，防止水分散失 （如排水剪时放滤纸）。套上土盒，并插入固定 插销，使上、下盒暂时不能相对位移。
• 3、将切有土样的环刀刃口向上，反放在土盒上
（切土方法同前，切好的土要测定容重），并使 环刀顶边嵌入上盒顶面的浅槽中对准孔位。在环 刀上面的土面上，放一张腊纸后，用推土塞将试 样轻轻地压入剪切盒中，并依次放上透水石，活 塞和传力钢珠。
可先练习一下，以便控制剪切速度。
• ⑶读数可直接读测微表的小格数（每格相当
于0.01mm），而后以格数最多的一次乘以测 力环校正系数A，便是抗剪强度。
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
度是剪切面上的法向总应
力 的线性函数
f tan
后来，根据粘性土剪切试验得出
取约30～40克土样，分装在三个小铝盒中，以测 定试验后的含水量，而后重复第2步～第9步，对 其余的余土，然后将仪器装 置复原。
• 成果整理 • 1、计算各个试样得抗剪强度 • τf＝AR • 式中 A——测力计率定系数（N/0.01mm），已由