1.一种土样强度测试装置，其特征在于，包括安装架(1)、固定在所述安装架(1)上用于放置土样的剪切装置(4)、安装在所述安装架(1)上用于给所述剪切装置(4)中土样施加纵向荷载的法向加载装置(3)和安装在所述安装架(1)上用于施加横向荷载使所述剪切装置(4)剪切土样的横向加载装置；

所述剪切装置(4)包括上剪切盒(401)、两个透明套环和下剪切盒(406)；所述上剪切盒(401)和所述下剪切盒(406)上均设有相互配合并用于安装透明套环的台阶孔，所述台阶孔的较小孔径与所述透明套环的内径相同；所述透明套环沿其轴线方向的横截面为矩形；

所述上剪切盒(401)与下剪切盒(406)的侧面上均开有观察口(402)，所述观察口(402)位于所述台阶孔的较大孔径处。

2.根据权利要求1所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述剪切装置(4)还包括用于调节土样位置的高度调节装置；

所述高度调节装置包括螺杆(407)，所述下剪切盒上设有同轴并连通台阶孔的第一螺纹孔，所述螺杆(407)插接在所述第一螺纹孔中，位于所述台阶孔中的螺杆(407)上螺纹连接有轴承座(414)，所述轴承座(414)上放置推力轴承(415)，所述轴承座(414)升降设置在所述台阶孔中，远离轴承座(414)一端的螺杆(407)上安装有手轮。

3.根据权利要求2所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述剪切装置(4)还包括用于定位上剪切盒(401)和下剪切盒(406)的定位机构；

所述定位机构包括设置在所述上剪切盒(401)顶面边缘处的第一贯穿孔(413)、与所述第一贯穿孔(413)同轴的盲孔(403)和用于插接在所述第一贯穿孔(413)和盲孔(403)中的插销。

4.根据权利要求3所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述下剪切盒(406)滑动设置在基座(7)上，所述基座(7)固定安装在安装架(1)的台面(101)上；

所述台面(101)和所述基座(7)上均设有便于所述螺杆(407)滑动的第一通槽(703)，所述螺杆(407)穿过所述第一通槽(703)插接在所述第一螺纹孔中。

5.根据权利要求4所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述基座(7)上设有一对相互平行的第一凹槽(702)，所述下剪切盒(406)底面上设有一对与第一凹槽(702)配合使用的第二凹槽(408)，所述第一凹槽(702)与第二凹槽(408)之间设置有滚珠；位于第一凹槽(702)两端的所述基座(7)上分别固定设有限位板(701)。

6.根据权利要求5所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述法向加载装置(3)包括两根传力杆(302)、放置在土样上方的加载盖(304)、顶板(301)、承载板(309)、螺帽、加重板(305)、带有底盘的丝杆(306)和第一砝码(308)，所述台面(101)上开有对称设置且相互平行的两个第二通槽(102)，两根所述传力杆(302)的一端对称固定在所述顶板(301)上，另一端设有外螺纹并依次穿过所述第二通槽(102)和所述承载板(309)上的第二贯穿孔、并采用所述螺帽紧固在传力杆(302)的外螺纹上；

所述顶板(301)上设有连接杆(303)，所述连接杆(303)的底端与所述加载盖(304)接触；所述加重板(305)可拆卸安装在所述承载板(309)的顶面上，所述承载板(309)上设有第二螺纹孔，所述丝杆(306)插接在所述第二螺纹孔中，所述第一砝码(308)挂接在所述丝杆(306)上。

7.根据权利要求6所述的一种土样强度测试装置，其特征在于，所述横向加载装置包括正向支撑所述上剪切盒(401)的反力支撑装置(5)、反向拉动所述下剪切盒(406)的拉动装置(6)和反向推动所述下剪切盒(406)的作动器(8)，所述上剪切盒(401)的侧面上开有V形嘴(410)，所述反力支撑装置(5)包括固定在所述台面(101)上的两块竖板(501)和螺纹杆(503)，两块所述竖板(501)上分别设有同轴的内螺纹孔(504)和通孔(502)，所述螺纹杆(503)的一端插接在内螺纹孔(504)和通孔(502)中、并延伸至与所述V形嘴(410)配合，另一端设有转动轮；

所述拉动装置(6)包括钢丝绳(601)、固定在所述台面(101)上的两组定滑轮(602)和承重组件，所述钢丝绳(601)依次缠绕过一个定滑轮(602)、下剪切盒(406)和另一个定滑轮(602)，所述钢丝绳(601)的两端固定连接在所述承重组件上；

所述承重组件包括带有底盘的竖杆(603)和插接在竖杆(603)上的第二砝码(604)；所述竖杆(603)与钢丝绳(601)的两端固定连接；

所述作动器(8)安装在所述台面(101)上，所述作动器(8)与所述拉动装置(6)分别设置在剪切装置的两侧，所述作动器(8)的推动杆与所述下剪切盒(406)接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种土样强度测试装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：获取内含为软弱充填介质的土样；

步骤二：将土样放置在推力轴承(415)顶面上，调节高度调节装置直至土样的软弱充填介质位于上剪切盒(401)和下剪切盒(406)的交界面的上方；

步骤三：通过法向加载装置(3)向土样施加预设法向荷载；

加载完毕后，记录土样的垂直位移变化量及对应时间，直至土样法向变形稳定，调节土样的软弱充填介质位于上剪切盒(401)和下剪切盒(406)的交界面上；

步骤四：测量土样瞬时剪切荷载强度；

拔掉插销，启动作动器(8)按预设推动速度推动下剪切盒，完全破坏土样，测量土样的瞬时剪切强度荷载。

步骤五：更换土样，重复步骤一、步骤二和步骤三；

拔掉插销，根据步骤四中的瞬时剪切强度荷载，在拉动装置(6)上施加不大于瞬时剪切强度荷载的预设横向荷载，进行土样剪切并记录下剪切盒(406)的水平位移变化量和对应时间，从而得到破坏土样的软弱充填介质的破坏时间。

9.根据权利要求8所述的一种土样强度测试装置的实验方法，其特征在于，土样的软弱充填介质涂有鲜亮颜色；土样为原状土环刀土样或重塑土环刀土样。

10.根据权利要求8所述的一种土样强度测试装置的实验方法，其特征在于，还包括步骤六：至少重复步骤一、二、三、五四次，并同时更换至少四次土样，得出至少四组土样的剪切荷载τ与对应的破坏时间tf，代入τ＝A‑Btf/(C+tf)进行曲线回归，得出A、B、C的值，从而得到任意破坏时间tf对应土样的剪切荷载τ，以及当tf趋于无穷大时，土样的永久强度为A‑B。