为能更好地研究风积沙的剪切变形特性，该项目研究在对塔克拉玛干沙漠腹地风积沙及古尔班通古特沙漠腹地风积沙样品进行了不同密实度、不同含水量条件下的直接剪切试验时，按剪切变形每增加0.2mm（也就是手轮每转一圈）就读取一次剪应力试验数据，从而收集到了大量的与剪切变形有关的试验数据，为进行不同试验条件下剪切变形特性的研究创造了有利条件。试验结果如图3-80～图3-85。可看出：
（1）虽因试验仪器自身的缺陷及试验过程中的读数误差等因素，造成试验数据明显存在波动性；但此波动性影响总的来说是不大的，并不影响试验数据显示其规律性。从试验数据显示的规律性来看，风积沙在剪应力与剪切变形方面是有其不同于一般土类的典型规律的。
（2）风积沙在剪应力与剪切变形方面的典型规律性首先表现在残余强度特性方面。从图3-84和图3-85中可看出，即使是不同的风积沙，即使在不同的试验条件下（如是否饱水等），风积沙的残余强度都表现出这样的规律：
在风积沙密度（压实度）较低时，剪应力与剪切变形曲线基本上没有出现极值，剪应力随剪切变形的增大，首先增加很快，然后逐渐变缓，最后到不再增加或略微下降。当压实度为90%左右时，其残余强度与剪切强度相近，几乎无差异。当压实度为95%左右时，其残余强度也与剪切强度相近，差异不大。当压实度为100%左右时，其残余强度要比剪切强度低，并且随垂直压力的不同而不同。当垂直压力较小时，残余强度比剪切强度低不了多少，两者几乎相等。但随垂直压力增大，差值也越来越大。当垂直压力为400kPa时，残余强度明显要比剪切强度低。当压实度为100%以上时，上述现象也变得更为明显了。
图3-80 塔克拉玛干沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（一）
图3-81 古尔班通古特沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（一）
图3-82 塔克拉玛干沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（二）
图3-83 古尔班通古特沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（二）(www.xing528.com)
但总的说来，与其他土类相比，风积沙的残余强度与其剪切强度相比，还是明显比较大的。对风积沙来说，在一般情况下，也就是压实度在95%～100%时，其残余强度一般约在其剪切强度的90%以上。
（3）从图3-80和图3-81中可看出，对风积沙来说，压实度不同时，其剪应力与剪切变形曲线也有明显的差异。在风积沙密度（压实度）较低时，剪应力与剪切变形曲线基本上没有出现极值，剪应力随剪切变形的增大，首先增加很快，然后逐渐变缓，最后到不再增加或略微下降。而当风积沙密度（压实度）较高时，剪应力与剪切变形曲线开始时较陡（相同剪切变形时剪应力要大些），一般在剪切变形达0.5mm左右时，出现极值（在未饱水状态下），或在剪切变形达0.5mm左右时出现极值（在未饱水状态下，在饱水状态下时，剪应力出现极时的剪切变形会略大些，多在0.5～0.1mm）。极值过后，剪应力与剪切变形的增加起初是迅速下降，然后逐渐趋向缓和，最后也变成随剪切变形的增加剪应力不再增加。
（4）从图3-82和图3-83中可看出，对同一风积沙来说，即使是不同的压实度，即使是不同压实度的风积沙，其剪应力与剪切变形曲线有明显的差异，但其残余强度却是相接近的。如塔克拉玛干沙漠腹地风积沙样品在含水量为零时，在200kPa垂直压力条件下，其残余强度大小约在145kPa；古尔班通古特沙漠腹地风积沙样品在含水量为5%时，在200kPa垂直压力条件下，其残余强度大小约在122kPa等。究其原因，可这样分析：
前已述及，风积沙的密度（压实度）与其剪切强度之间有着明显的正相关关系，且前者对后者的影响较大；而与之相比，风积沙的含水量与其剪切强度之间并没有明显的正相关关系，且前者对后者的影响也不大。
因此在分析风积沙剪应力与剪切变形关系曲线之所以有所不同时，首先应考虑的是其密度（压实度）因素。由此可知，对同一风积沙来说，其残余强度在不同的压实度条件下也基本相近，也就意味着在风积沙剪切破坏面附近的密度基本上是一致的，这也就是说密度较大的风积沙剪切破坏后剪切面上的风积沙密度会变小（由密变疏），而密度较小的风积沙剪切破坏后剪切面上的风积沙密度会变大（由疏变密），由此达到的密度多在95%～100%，并以靠近95%者居多。
上述现象之所以存在，主要原因如下：
当风积沙较疏松时，决定其剪应力的主要是颗粒间的摩擦力，与之相比，内聚力的影响是很小的。在风积沙剪切试验过程中，风积沙颗粒不仅受到外力作用，而且还会发生位移。由于风积沙为典型的散粒状结构，故在受压应力等外力作用下，较疏松者其密度会有所增加，并会因所受压应力越大，其密度的增加也越大。密度变大后，剪应力（残余强度）也随之增大。反之，当风积沙密度很大时，风积沙颗粒间较为紧密的相嵌作用会增加其摩擦力与内聚力。在风积沙剪切试验过程中，风积沙颗粒不仅受到外力作用，而且还会发生位移。由于风积沙为典型的散粒状结构，故在受压应力等外力作用下，较紧密者其密度会有所减少，并会因密度越大，其密度的减少也越大。密度变小后，剪应力（残余强度）也随之减少。
（5）从图3-84和图3-85中可看出，对同一风积沙来说，进行直接剪切试验时风积沙的含水量及试验时是否饱水等会对风积沙的剪切变形特性产生一定影响，但其影响不大且规律性也不太强。
图3-84 塔克拉玛干沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（三）
图3-85 古尔班通古特沙漠腹地风积沙样品剪应力与剪切变形关系曲线（三）
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