直剪试验方案.pdf

（一）试验目的
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，可提供土的内摩擦角
和粘聚力。

（二）试验方法

取天然含水率，采用5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。然后根据库仑定律确定土的抗剪强
度指标：内摩擦角和粘聚力。
（三）实验原理

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，得到土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力。

仪器设备：ShearTrac-II全自动直剪仪。

变形量测设备：量程5cm，准确度为全量程0.1％的位移传感器。
固结快剪试验步骤：
2)制备原状土试样，测定密度和含水率，每组试样数5个。
对准剪切容器上下盒，插入固定销，装入土样，盖上盖板，固定仪器。
垂直向、水平向力归零，移动垂直向传动装置，使传力端头和钢珠接触。

垂直向、水平向位移归零。

仪器参数设置。五组试样依次施加垂直压力为50，100，200，300，400kpa，
当固结变形达到每小时不大于0.005mm时，去掉固定销，以0.8mm/min的
剪切速度施加水平力，由位移控制剪切变形，位移最大值取50mm，力最大
值取20KN。
3)运行仪器，记录试验结果，以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制
抗剪强度与垂直压力关系曲线，如下图所示，直线的倾角为摩擦角，直线在
纵坐标上的截距为粘聚力。

图一τ～σ关系曲线

二、固结试验

（一）试验目的
通过测定试样在侧限与轴向不排水条件下的垂直向变形和压力关系，得到应
力应变曲线及压缩模量。
（二）试验方法
快速固结试验法。
（三）基本原理
土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封
闭气体的体积减小，从而引起土的压缩变形。固结试验就是测定天然状态下的原
状土样或扰动土样在不同荷载和侧限条件下的压缩变形。

仪器设备：ShearTrac-II全自动直剪仪。

变形量测设备：量程10cm，准确度为全量程0.1％的位移传感器。
固结试验试验步骤：
1)制备原状土试样，测定密度和含水率。
2)对准剪切容器上下盒，插入固定销，装入土样，盖上盖板，固定仪器。
3)垂直向、水平向力归零，移动垂直向传动装置，使传力端头和钢珠接触。

4)垂直向、水平向位移归零。
5)仪器参数设置。依次施加垂直压力为25，50，100，150，200，250，300，

350，400kpa，当固结变形达到每小时不大于0.01mm时，测定试样高度变化
作为稳定标准，按此步骤逐级加压至试验结束。
6)运行仪器，记录试验结果，由不同压力值及稳定时位移值得到应力应变曲线，

由此得到压缩模量Es。

直接剪切试验记录表

工程名称：___内蒙隧道项目土样试验___试验方法：__________________________
仪器名称：__________________________试验日期：__________________________
试样面积A：_________________________密度：__________________________
含水率:____________________

试
样编号12345
垂直力（KN）4.659.318.627.937.2
垂直压力（KPa）50100200300400
水平力（KN）
抗剪强度（KPa）

固结试验记录表
工程名称：___内蒙隧道项目土样试验___试验方法：__________________________
仪器名称：__________________________试验日期：__________________________
试样面积A：_________________________密度：__________________________
含水率:____________________初始高度:____________________

垂直压力(KPa)试样高度(mm)压缩量(mm)应变
25
50
100
150
200
250
300
350
400

仪器使用申请表

因学生论文需要，需做直剪试验，希望使用实验室大直剪仪ShearTrac一
周，拟定进行六组试验，使用日期：2012-5-28至2012-6-3，望实验室予以批准，
谢谢！