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
ｍｅｎｔ．
Ｋｅｒｓｖｓａａｉ；ｋｅｉｇｓｅｘｒｎ；ｄｔｒｃｓｉｇｐｌａｉｎｙｗｏｄ：ｉｕｂｓｃｅｐｎｈａｅｐｉｌｒｅｍｅｔａａｐｏｅｓｎ；ａｐｉｕｌｆＣｉａｔｉａｅｒｃｓｅｈｅｐｎｈａｘｅｍｅｔｄｔｙａｏｔｇＶｉａａｉｉｎ — ｐｂｉｏｈｎ，ｈｓｐｐｒｐｏｅｓｓｔｅｋｅｉｇｓｅｒｅｐｒｎａａｂｄｐｉｓｌｂｃｗｔｍｉｉｃｉｎｕｓｈｍｕｔｏｍｕｔｌａｉｎｐｎｉｌ．Ｔｅｔｔｌｄｓｎｏｅｓｓｅｉｉｉｅｎｏｔｌｉｃｓｈｅｄｔｐｔｍｗｌｐｉｔｒｃｐｅｈａｅｉｆｙｔｍｓｄｖｄｄｉｔｉｃｏｉｏｇｈｔｗｏｍｏｄｐｅｅ：ｔａａｉｕ，ｎｍａａｅｎｎｈａａｐｏｅｓｇａｄｓｅｃｅｏｍａａｅＡｔａｔｎｇｍｅｔｄｔｅｄｔｒｃｓｉｎｋｔｈｓｔｎｇ．ｓ，ｗｅｈｐｉａｒｃｕｄｐａｍｐｒｎａｎｌｏｅｔｓｐｐｏｌｌｙｉｏｔｔｈｅａｒｌｓｉｕｈｎｏｗｒｅｄｖｌｐｎｎｐｌａｉｎｏｅＶａａａｅｉｐｃｓｏｅｐｎｈａｘｒｏｅｎｐｓｉｇｆｒａｄｔｅｅｏｍｅｔｄａｐｉｔｆＢｄｔｂｓｎａｅｔｆｋｅｉｇｓｅｅｐｉｈａｃｏｈｔｓｒｅ —

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。