式中：H——试样原始高度与各级荷重下稳定后变形量S之差。即
H?H0???H1??H2?。所以，H即为在某荷重下压缩稳定后试样的高度。
?H1——在同一荷重下试样和仪器的总变形量。即等于加第一级荷重前预压调
整时的测微表起始读数（mm）与在某级荷重下压缩稳定后测微表的读数（mm）之差。
（mm） ?H2——在同一荷重的仪器的变形量。
（4）以压力P为横坐标，和与之相应的孔隙比e为纵坐标，绘制e——p曲线。并求出P1=100kPa，P2=200kPa时的压缩系数?1?2以及压缩模量时ES。并判别土的压缩性。
4．注意事项
（1）在每级的加荷过程中，要调节升降杆使杠杆始终保持水平位置，因此，在试验之前，应将手轮顺时钟旋转到初始位置，即旋不动为止，千万不能硬旋，以免损坏仪器。
（2）在压缩过程中，如发现杠杆不在水平位置，则可以逆时针转动手轮。以保杠杆水平。
思 考 题
为什么要研究土的压缩性?进行压缩试验的主要目的是什么?为此需取得哪些技术数据?
7 直接剪切试验
直接剪切试验是测定土样的抗剪强度指标的一种常用方法。通常采用四个试样，分别在不同的垂直压力下，分别施加水平剪切力进行剪切，求得破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度指标c和?。
本试验使用应变控制式直剪仪。可根据实际情况选用快剪、固结快剪、慢剪三种方法。
1．仪器设备
（1）应变控制直剪仪（如图）仪器主要部件有：
a．剪切盒
剪切盒分上下两盒（附一个传压缩及两个透水石）。上盒一端顶在量力环的一端，下盒与底座连接，底座放在两条轨道滚珠上，可以移动。
b．加力及量测设备
垂直荷重：通过杠杆（1：10）放砝来施加。
水平荷重：通过旋转手轮推进螺杆顶压下盒来施加，荷重大小，从量力环的变形间接求出。
（2）环刀：内径61.8mm（面积30.0cm2），高度20mm。 （3）测微表（百分表）：最大量程10mm，分度值为0.01m。 （4）其它：秒表、天平、烘箱、修土刀、推土器等。 2．操作步骤
（1）将试样表面削平，用环刀切取试样，称环刀加湿土重，测出密度，四块式样的密度误差不得超过0.03g／cm3。
（2）将剪切盒内壁擦净，上下盒口对准，插入固定销，使上下盒固定在一起，不能相对移动、在下盒透水石上放一张滤纸。
（3）将带试样的环刀平口向下，对准上盒盒口放好，在试样上面顺序放滤纸和透水石，然后用推土器将试样平稳推入上下盒中，移去环刀。
（4）顺次放上透水石、传压板和钢珠，按规定加垂直荷重（一般一组四次试验，建议采用100，200，300，400kPa）。
（5）按顺时针徐徐转动手轮至上盒前端的钢珠刚好与量力环接触（即量力环内
的测微计指针刚好开始移动），调整测微计读数为零。
（6）拨去固定销，开动秒表，以每分钟4-12转的均匀速率转动手轮（本试验以每分钟6转为宜），转动过程中不途停顿或时快时慢。使试样在3-5分钟内剪损，手轮每转一圈应测记测微表读数一次，直至量力环的测微表指针不再前进或有后退，即说明试样已剪损。如测微表指针一直缓慢前进，说明不出现峰值，则破坏以变形控制进行到剪切变形达4mm时为止。
注：手轮每转一圈推进下盒0.2mm。
（7）剪切结束后，倒转手轮，然后顺序去掉荷载，加压架、钢珠、传压板与下盒，取出试样。
（8）重复上述步骤，做其他各垂直压力下的剪切试验。 3．计算与绘图 （1）密度的计算（略） （2）抗剪强度的计算
?f?C0R
式中：?f——抗剪强度（KPa）
R——量力环中测策表最大读数，或位移量4mm时的读数（0.01mm）；
C0——量力环率定系数（1kPa/0.01mm） （3）剪切位移量的计算
?L?20n?R
式中：?L——剪切位移（0.01mm）
R——同上； n——手轮转数。
（4）以抗剪强度?f为纵坐标，垂直应力口为横坐标，绘出坐标点（注意纵、横坐标比例尺应一致）根据这些点绘一视测直线，即为强度包线。该线的倾角即为土的内摩擦角，该线在纵坐标上的截距即为土的粘聚力C。
8 击实试验
土体击实过程中，随着击实功增加，体积不断减小。对于非饱和土，在一定击实作用下，当含水量很低时，土粒间的水主要为吸着水，土粒间引力较大，在外力作用下，由于吸着水能随剪应力作用，使土的骨架不易变形，因而击实困难，相应的干密度较小。
随着含水量增加，吸着水膜变厚，粒间引力减小，土体易于击实，相应干密度增加；当土体含水量接近饱和水量时，土样出现大量的自由水和封闭气体，外力功大部分变成孔隙应力，因而土粒受到的有效击实功减小，干密度降低。对于细粒饱和土，由于渗透系数小，在击实过程中来不及排水，故认为是不可击实的。
（a）击实曲线 （b）饱和曲线
图2—1 击实曲线
1．仪器设备
击实试验用到的主要试验仪器包括：
（1）击实仪：示意图见图2—l所示，击实仪参数风表2—1所示； （2）推土器：用特制的螺旋式千斤顶或液千斤顶加反力框架组成； （3）台秤：称量5000g，感量5g；
（4）其它设备：同烘干法含水量代验的全部仪器设备。 2．实验步骤
①试样制备，击实试验制备分干法和湿法两种：
（1）干法制样：取代表性土样20kg，风干碾碎，过5mm筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水量?op。据土的最优含水量略低于塑限的经验，由塑限预估最优含水量。
选择五个含水量制备5份试样，每份试样质量2kg或5kg（小击实筒2kg，大击实筒5kg），各试样间含水量相差2—3%。加入需要的水拌和均匀后，密封静置一昼夜后备用；
（2）湿法制样：将天然含水量的土样碾碎后，过51Tim筛，在最优含水量左右制份土样，土样之间的含水量2—3%。静置一昼夜使含水量均匀分布备用。 ②击实：将击实筒内壁涂一簿层凡士林或润滑油，固定在击实仪刚性底板上，装好护筒。（土工试验方法标准）（GB／T50123—1999）规定的轻型击实仪分三层击实，每层装入试样600—800g，每层击25击。其它规范规定的击次和分层见2—1所示。每层击实后高度不超过理论高度5mm，最后余高应小于6mm；
③拆除护筒，用刀修平击实筒顶部的试样。拆除底板，试样底部若超过筒外，也应修平，擦净筒外壁，称筒+试样总质量，估读至1g。计算出试样湿密度； ④用推土器将试样从筒中推出，在试样中心取两块代表性土样测定含水量，当两个含水量值相差小于2%时，计算得到试样平均含水量，计算试样的干密度； ⑤重复步骤2至多，对不同的含水量试样进行击实试验，得到各试样的湿密度，含水量，计算等到干密度；
⑥画出击实曲线，得到最大干密度?dmax和对应的最优含水量?op。
表2-1 击实仪参数
参数 击实仪 普氏击 实仪 轻型击 实仪 重型击 实仪 标准击 实仪 公路I型 II型
击实筒 击实筒 击实筒 击锤 击锤 每层 直径 高度 体积 质量 落高 分层数 击数 （cm） （cm） （cm3） （kg） （cm） （次） 10.16 10.2 15.2 10.0 10.0 15.2 11.64 11.6 11.6 12.73 12.7 12.0 944 948 2105 1000 2.50 2.50 4.50 2.5 30.48 30.5 45.7 30 3 3 5 3 25 25 56 27 备注 ASTM GB123-88 GB123-88 SD128-84 括号外 977 25（45） 30（45） 3（3） 27（27） 轻型 2177 25（45） 30（45） 3（3） 59（98） 括号内 轻型