本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定:

1、应变控制式反复直剪仪(如右图)，由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统、剪切变速设备、剪切反推装置和可逆电动机组成。

2、环刀位移量测设备:量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表;或准确度为全量程0.2%的传感器。

反复直剪强度试验是测定试样残余强度。残余强度是指粘性土试样在有效应力作用下进行排水剪切，当强度达到峰值强度以后，继续剪切。因剪切位移的增大，强度逐渐减小，最后达到稳定值。或称为排水剪试验中土的最小强度或取终强度。研究土的残余强度的目的，即在于了解土体遭受破坏以后强度衰减的变化规律，研究大应变条件下，强度降低的问题。

由于土体强度自峰值下降到残余值，往往要经过很长的过程，需要较大的剪切位移，故慢速剪切和大位移就成为残余强度的重要特点。

反复直剪强度试验适用于粘土和泥化夹层。制备试样时要求软弱面或泥化夹层处于试样高度的中部，即正好是剪切面，以确定符合工程实际情况的强度值。

反复直剪强度试验是以3~4个以上试样在不同的垂直压力下进行反复剪切，分别求得剪应力的最后稳定值，以确定残余强度。本试验方法适用于粘土和泥化夹层。

反复直剪强度试验，应按下列步骤进行。

1、试样制备:

(1)对于有软弱面的原状土，先整平土样两端，使土的顶面、底面平行土体软弱面，用环刀切取试样，当切到软弱面后向下切10mm，使软弱面位于试样高度的中部，密度较低的试样，下半部应略大于10mm。

(2)对于无软弱面的原状土样，应按原状土试样制备的步骤进行。

(3)对于泥化夹层或滑坡层面，无法取得原状土样时，可刮取夹层或层面上的土样，制备成10mm液限状态的土膏;分层填入环刀内，边填边排气，同一组试样填入密度的允许差值为0.03g/cm，并取软弱面上的土样测定含水率。

(4)当试样需要饱和时，应按抽气饱和法的步骤进行。

2、试样安装、固结排水应按慢剪试验试样相关的步骤进行。

3、拔去固定销，启动电动机正向开关，以0.02mm/min(粉土采用0.06mm/min)的剪切速度进行剪切，试样每产生剪切位移0.2~0.4mm测记测力计和位移读数，当剪应力超过峰值后，按剪切位移0.5mm测读一次，直至最大位移达8~10mm停止剪切。

4、第一次剪切完成后，启动反向开关，将剪切盒退回原位，插入固定销，反推速率应小于0.6mm/min。

5、等待半小时后，重复本条3、4款的步骤进行第二次剪切，如此反复剪切多次，直至最后两次剪切时测力计读数接近为止。对粉质粘土，需剪切5~6次，总剪切位移量达40~50mm;对粘质土需剪切3~4次，总剪切位移量达30~40mm。

6、剪切结束，吸去盒中积水，卸除压力，取出试样，描述剪切面破坏情况，取剪切面上的试样测定剪后含水率。

剪应力应按慢剪试验的计算方法进行计算。

1、以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线(如右图1)。图上第一次的剪应力峰值为慢剪强度，最后剪应力的稳定值为残余强度。

2、残余强度与垂直压力的关系曲线的绘制及残余内摩擦角φr和残余粘聚力cr的确定，应按慢剪试验的的规定进行(如右图2)。

1、扰动土的残余强度通常与原状试样的残余强度相接近，对同一种土不管是正常固结的或超固结的，只要是在同一有效压力作用下，其残余强度相同，它只与土的性质有关，而与应力史无关。因此，当选取原状土样有困难时，可取扰动土进行试验。制样时所用含水率采用该土(泥化夹层和滑动层面)的液限含水率为宜。

2、当采用剪切速率为0.02mm/min时，每次剪切约需8~10h左右。为了使试验时间便于安排，在一次剪切完成后，可间隔一定时间进行下一次剪切。但应在下一次剪切前，再将剪切盒反推至原位置，再进行剪切。

3、因采用手反推剪切盒时，由于用力不易均匀，易将试样剪切面破坏，故不宜采用。