1.一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，包括控制单元、压力加载单元、剪切盒组件和数据采集单元；

所述控制单元包括工业电脑A、法向力电机(8‑7)和水平力电机(8‑6)，所述工业电脑A上连接有微机控制系统(8‑1)，所述微机控制系统(8‑1)上连接有法向力加载驱动装置(8‑

3)和水平力加载驱动装置(8‑2)，所述法向力加载驱动装置(8‑3)上连接有用于驱动所述法向力电机(8‑7)的法向力电机驱动装置(8‑5)，所述水平力加载驱动装置(8‑2)上连接有用于驱动所述水平力电机(8‑6)的水平力电机驱动装置(8‑4)；

所述压力加载单元包括基座(4‑4)、设置在所述基座(4‑4)上的滑道(4‑5)、与法向力电机(8‑7)相连的法向力加载轴杆(4‑1)和与水平力电机(8‑6)连接的水平力加载轴杆(4‑2)，所述滑道(4‑5)上设置有可沿滑道(4‑5)滑动的外挡件；

所述外挡件包括外挡件底板(4‑3‑1)和与外挡件底板(4‑3‑1)垂直连接的外挡件侧板，所述外挡件底板(4‑3‑1)滑动设置于滑道(4‑5)上，所述外挡件侧板包括互相平行的第一外挡件侧板(4‑3‑2)和第二外挡件侧板(4‑3‑3)，所述第一外挡件侧板(4‑3‑2)和第二外挡件侧板(4‑3‑3)间隔设置于外挡件底板(4‑3‑1)上；所述第一外挡件侧板(4‑3‑2)与外挡件底板(4‑3‑1)固定连接，所述第二外挡件侧板(4‑3‑3)可拆卸设置于外挡件底板(4‑3‑1)上；

所述剪切盒组件设置于外挡件内；所述剪切盒组件包括位移平台(5‑3)和下外围件，所述位移平台(5‑3)和所述下外围件设置于外挡件底板(4‑3‑1)上且位于第一外挡件侧板(4‑

3‑2)和第二外挡件侧板(4‑3‑3)之间，所述位移平台(5‑3)靠近第一外挡件侧板(4‑3‑2)且与第一外挡件侧板(4‑3‑2)紧贴，所述下外围件位于位移平台(5‑3)和第二外挡件侧板(4‑

3‑3)之间，所述下外围件上设置有上外围件，所述下外围件内设置有下盒体，所述下盒体上方设置有上盒体，所述上盒体位于上外围件内；

所述上外围件包括上外围件侧壁(5‑2)，所述上外围件侧壁(5‑2)围成上外围内腔；所述下外围件包括下外围件侧壁(5‑1‑1)，所述下外围件侧壁(5‑1‑1)垂直设置于外挡件底板(4‑3‑1)上，所述下外围件侧壁(5‑1‑1)合围形成下外围内腔，所述下外围件侧壁(5‑1‑1)一侧紧贴位移平台(5‑3)，所述下外围件侧壁(5‑1‑1)另一侧紧贴第二外挡件侧板(4‑3‑3)；

所述下盒体置于外挡件底板(4‑3‑1)上且位于下外围件侧壁(5‑1‑1)合围形成的下外围内腔中；

所述下盒体包括放置于所述下外围内腔中的下盒体侧壁(2‑1)，所述下盒体侧壁(2‑1)紧贴于下外围件侧壁(5‑1‑1)内侧，所述下盒体侧壁(2‑1)围成下盒体内腔；所述上盒体包括位于所述上外围内腔中的上盒体侧壁(1‑2)，所述上盒体侧壁(1‑2)紧贴于上外围件侧壁(5‑2)内侧，所述上盒体侧壁(1‑2)围成上盒体内腔；所述上盒体内腔和下盒体内腔连通形成用于容置土样的土样腔室，所述土样上部放置有承重顶盖(3)，所述承重顶盖(3)正对所述法向力加载轴杆(4‑1)；所述上盒体侧壁(1‑2)上部固定设置有两个间隔且相对的搭接板(1‑1)，两个所述搭接板(1‑1)的边缘均超过上盒体侧壁(1‑2)边缘，两个所述搭接板(1‑1)超过上盒体侧壁(1‑2)边缘的部分搭设于上外围件侧壁(5‑2)上；

所述上盒体与下盒体之间的距离为1mm～2mm。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述基座(4‑4)上垂直设置有支杆(4‑6)，所述支杆(4‑6)上设置有固定板(4‑7)，所述法向力加载轴杆(4‑1)安装于固定板(4‑7)下部，所述法向力加载轴杆(4‑1)上设置有法向荷载传感器(4‑8)；所述法向荷载传感器(4‑8)固定于法向力加载轴杆(4‑1)上；

所述水平力加载轴杆(4‑2)设置于第一外挡件侧板(4‑3‑2)外侧且与第一外挡件侧板(4‑3‑2)固定连接，所述水平力加载轴杆(4‑2)上设置有水平荷载传感器(4‑9)，所述水平荷载传感器(4‑9)固定于水平力加载轴杆(4‑2)上；

所述数据采集单元包括水平位移计(7‑1)、第一法向位移计(7‑2)、第二法向位移计(7‑

3)和第三法向位移计(7‑4)，所述第一法向位移计(7‑2)的测杆和第二法向位移计(7‑3)的测杆分别插入所述土样中且位于承重顶盖(3)的两侧；所述第三法向位移计(7‑4)的测杆连接于固定板(4‑7)上；所述水平位移计(7‑1)的测杆连接于第一外挡件侧板(4‑3‑2)上。

3.根据权利要求2所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述基座(4‑4)上设置有基座侧板(4‑11)和支撑安装杆(4‑11‑1)，所述基座侧板(4‑11)和支撑安装杆(4‑11‑1)分别位于基座(4‑4)的两端，所述基座侧板(4‑11)设置于第一外挡件侧板(4‑3‑

2)外侧，所述支撑安装杆(4‑11‑1)设置于第二外挡件侧板(4‑3‑3)的外侧，所述水平力加载轴杆(4‑2)安装于基座侧板(4‑11)上；

所述水平位移计(7‑1)安装于基座(4‑4)上；

所述上外围件侧壁(5‑2)与支撑安装杆(4‑11‑1)之间设置有用于固定连接上外围件侧壁(5‑2)与支撑安装杆(4‑11‑1)的水平支撑横臂(5‑4)，所述水平支撑横臂(5‑4)位于第二外挡件侧板(4‑3‑3)上方；

所述第一法向位移计(7‑2)、第二法向位移计(7‑3)和第三法向位移计(7‑4)均安装于支杆(4‑6)上。

4.根据权利要求2所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述上盒体的形状为矩形，所述下盒体的形状为矩形。

5.根据权利要求2所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述上外围件放置于下外围件上且上外围件和下外围件之间设置有凡士林层。

6.根据权利要求2所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述承重顶盖(3)的中心正对法向力加载轴杆(4‑1)，所述承重顶盖(3)上表面中心且正对法向力加载轴杆(4‑1)处设置有钢珠(4‑10)，所述承重顶盖(3)上表面中心处设置有用于容纳钢珠(4‑10)的凹坑(3‑1)。

7.根据权利要求2所述的一种大尺寸加筋土抗剪强度测试设备，其特征在于，所述上外围件为钢制上外围件，所述下外围件为钢制下外围件。

8.一种采用如权利要求2所述的大尺寸加筋土抗剪强度测试设备进行抗剪强度测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制样，具体包括：将黄土与纤维按照预设配比混合，拌匀，得到土样；

步骤二、装样，具体包括：用螺栓螺母将上盒体与下盒体连接固定，上盒体内腔和下盒体内腔连通形成用于容置土样的土样腔室，向连通的上盒体内腔和下盒体内腔中装填步骤一所述土样至预设高度，完成装样；

步骤三、预备，具体包括：将承装有土样的剪切盒组件移入外挡件中，松开上盒体与下盒体连接固定的螺栓螺母组件，将承重顶盖(3)置于土样上，将法向力加载轴杆(4‑1)正对承重顶盖(3)的中心，将水平力加载轴杆(4‑2)与第一外挡件侧板(4‑3‑2)固定连接；

步骤四、确定最优纤维掺量，具体包括：取不同含水率和不同纤维掺量土样分别进行法向力‑水平位移控制直剪试验，同一含水率下，最大内摩擦角对应纤维掺量为适宜纤维掺量，不同含水率适宜纤维掺量的重叠范围为最优纤维掺量；

所述法向力‑水平位移控制直剪试验包括：工业电脑A发送命令，法向力加载驱动装置(8‑3)以预定法向应力σ向土样施加法向力，水平力加载驱动装置(8‑2)以预定剪切速率向土样施加水平力，水平位移计(7‑1)采集水平位移数据，当土样移动至目标水平位移时，停止试验；根据水平位移数据计算得到水平力‑相对水平位移曲线，根据水平力‑相对水平位移曲线确定失效应力τ，将失效应力τ和预定法向应力σ利用摩尔库伦公式τ＝σtanφ+c进行拟合，得到失效应力τ‑预定法向应力σ关系直线，失效应力τ‑预定法向应力σ关系直线的斜率即为内摩擦角φ；

步骤五、以步骤四所述最优纤维掺量与黄土按照步骤一～步骤三进行操作，向工业电脑A中输入剪切位移、剪切速率、数据采集时间间隔、剪应力、剪应力增速和法向力，进行试验，所述试验包括法向力加载试验、水平位移控制直剪试验、水平力分级加载直剪试验、恒定增速水平力直剪试验和/或蠕变试验；

当进行法向力加载试验时，具体包括：工业电脑A发送命令，法向力加载驱动装置(8‑3)向土样施加目标法向力，记录第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据；

当土样法向变形量达到试验要求时，停止试验；

当进行水平位移控制直剪试验时，具体包括：工业电脑A发送命令，水平力加载驱动装置(8‑2)以预定剪切速率推动或拉动土样，记录水平位移数据、第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据，当土样移动至目标水平位移时，停止试验；

当进行水平力分级加载直剪试验时，具体包括：工业电脑A发送命令，水平力加载驱动装置(8‑2)向土样分级施加水平力，记录分级施加水平力过程中土样的水平位移数据、第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据；所述分级施加水平力具体包括：水平力加载驱动装置(8‑2)向土样施加第一级水平力至土样在该级水平力作用下水平无位移时进行下一级水平力的施加，当土样水平变形量达到试验要求或土样遭到破坏时，停止试验；

当进行恒定增速水平力直剪试验时，具体包括：工业电脑A发送命令，水平力加载驱动装置(8‑2)向土样施加恒定增速水平力，记录施加恒定增速水平力土样的水平位移数据、第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据，当土样水平变形量达到试验要求或土样遭到破坏时，停止试验；

当进行蠕变试验时，具体包括：工业电脑A发送命令，水平力加载驱动装置(8‑2)以预定剪切速率推动或拉动土样，记录水平位移数据、第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据，当土样移动至目标水平位移时，水平力加载驱动装置(8‑2)以预定蠕变剪应力推动或拉动土样，记录水平位移数据、第一法向位移数据、第二法向位移数据和第三法向位移数据，当土样水平变形量达到试验要求或土样遭到破坏时，停止试验。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，步骤四中纤维掺量为纤维质量占纤维和土样总质量的百分比，所述最优纤维掺量为0.55％～0.65％。

10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，步骤五中，

当进行法向力加载试验和水平位移控制直剪试验时，所述水平位移控制直剪试验在法向力加载试验完成后进行；

当进行法向力加载试验和水平力分级加载直剪试验时，所述水平力分级加载直剪试验在法向力加载试验完成后进行；

当进行法向力加载试验和恒定增速水平力直剪试验时，所述恒定增速水平力直剪试验在法向力加载试验完成后进行；

当进行法向力加载试验、水平位移控制直剪试验和蠕变试验时，水平位移控制直剪试验在法向力加载试验完成后进行，蠕变试验在水平位移控制直剪试验完成后进行。