实验目的了解掌握土的内摩擦角及内聚力的测定，以计算并复核地基土的强度、土坡稳定和侧土压力。实验原理直接剪切试验过程中，试样放在剪切盒中，它在一水平面上被分为上、下盒，一半固定，另一半或推或拉以产生水平位移。上部通过刚性加载帽施加正的竖向力P。试验过程中竖向力一般不变，可量测水平向剪力、水平位移和试样垂直位移。根据剪切面的面积，可计算出剪切面上的正应力和剪应力。从破坏面破坏时的正应力和剪应力间关系可确定土的强度包线。如下图5-1所示。
实验仪器1、应变控制式直剪仪2、削土刀，秒表，玻璃板，推土器，滤纸
操作步骤快剪：在试样上施加垂直压力后立即快速施加水平剪应力。
固结快剪：在试样上施加垂直压力，待试样排水固结稳定后，快速施加水平剪应力。
慢剪：在试样上施加垂直压力及水平剪应力的过程中，均使试样排水固结。
快剪实验可按以下步骤进行：
1、制备土样：制备给定干密度和含水量范围的扰动土样，土样为直径约200mm，高约100mm的土柱。
2、切取土样：用与直剪仪配套的环刀切取土样。环刀刃口向下对准圆柱土样中心，慢慢垂直下压，边压边削切土样使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止，将环刀两边余土削去修平，擦净环刀外壁。
3、安装土样：对准上下剪切盒，插入固定插销。在下盒内放透水石，然后放入一片滤纸，然后用推土器将试样徐徐推入剪切盒内，移去环刀。再顺次放入另一张同直径的滤纸、上透水石、传压盖板。
4、调试仪器：安装加压框架，转动手轮，使上剪切盒前端钢珠刚好与测力环接触。调整测力环百分表读数为零。如需要测记垂直变形量，安装垂直位移计或百分表。
5、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进行剪切。在教学上，可取四个垂直压力分别为50、100、200、400kPa。
6、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。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。
7、拆卸试样：剪切结束后，吸去剪切盒中的积水，倒转手轮，移去水平力和垂直压力、框架、上盖板，取出试样。
土的直接剪切实验数据记录
| 试样面积(cm²) | 30 | 量力环系数C(kPa/0.01mm) | 1.91 | |||||||||
| 垂直压力（kPa） | 100 | 200 | 300 | 400 | ||||||||
| 手轮转数 | 测力计读数 | 剪切位移 | 剪应力 | 测力计读数 | 剪切位移 | 剪应力 | 测力计读数 | 剪切位移 | 剪应力 | 测力计读数 | 剪切位移 | 剪应力 |
| 2转时 | 8.5 | 39.91 | 54.12 | 2 | 39.98 | 12.73 | 23.5 | 39.77 | 149.62 | 7.5 | 39.92 | 47.75 |
| 4转时 | 24.5 | 79.75 | 155.98 | 8.9 | 79.91 | 56.66 | 45 | 79.55 | 286.50 | 21 | 79.79 | 133.70 |
| 6转时 | 29 | 119.71 | 184.63 | 27.5 | 119.72 | 175.08 | 63.5 | 119.36 | 404.28 | 52 | 119.48 | 331.07 |
| 8转时 | 31.5 | 159.69 | 200.55 | 41 | 159.59 | 261.03 | 76 | 159.24 | 483.87 | 75 | 159.25 | 477.50 |
| 10转时 | 33.5 | 199.66 | 213.28 | 48.9 | 199.51 | 311.33 | 83 | 199.17 | 528.43 | 95 | 199.05 | 604.83 |
| 12转时 | 35 | 239.65 | 222.83 | 51.5 | 239.49 | 327.88 | 85 | 239.15 | 541.17 | 113 | 238.87 | 719.43 |
| 14转时 | 36 | 279.64 | 229.20 | 53 | 279.47 | 337.43 | 84 | 279.16 | 534.80 | 122 | 278.78 | 776.73 |
| 16转时 | 36 | 319.64 | 229.20 | 54.5 | 319.45 | 346.98 | 89 | 319.11 | 566.63 | 127.5 | 318.73 | 811.75 |
| 18转时 | 36.5 | 359.63 | 232.38 | 53.5 | 359.46 | 340.62 | 91 | 359.09 | 579.37 | 127 | 358.73 | 808.57 |
| 20转时 | 36.5 | 399.63 | 232.38 | 53.5 | 399.46 | 340.62 | 90 | 399.10 | 573.00 | 125.5 | 398.75 | 799.02 |
| 22转时 | ||||||||||||
| 斜率 | 0.753 | |||||||||||
| 内摩擦角 | 26.18 | |||||||||||
| 粘聚力 | 112.56 |
实验数据处理1、按下式计算各级垂直压力下所测的抗剪强度：
式中： —土的抗剪强度，kPa；
C —测力计率定系数，kPa/0.01mm；商丘师范学院岩土力学实验室直接剪切仪所使用量力环系数为C =1.57 kPa/0.01mm.
R —测力计量表最大读数，或位移4毫米时的读数(0.01毫米)，0.01mm。
2、绘制τ～σ曲线
以抗剪强度τ为纵坐标，垂直压力σ为横坐标，绘制抗剪强度τ与垂直压力σ的关系曲线。根据绘制的坐标系描绘实验结果所记录的各点，连接各点绘制一条直线。则直线的倾角为土的内摩擦角Φ，直线在纵坐标轴上的截距为土的粘聚力c 。
根据实验数据绘制图表
实验结论本实验过程中，实验材料选取合适，获取能真实反应材料性能的实验数据。数据记录准确，数据处理方法正确，绘制图表准确，得到能贴切反应实验材料的结果。本文由以下小程序生成
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