この図は，直接剪断試験を模式化したものです．上からの応力σを与え，横から剪断力τを与えます．τを徐々に大きくしていくと，横にズレ始めますから，その時の最大剪断力を記録します．土試料を入れ替え，σの値を大きくして，再度実験を行うと，その時の最大剪断力も大きくなります．その実験をいくつか繰り返して，σ-τグラフを描くと，直線上にプロットされます．この直線が破壊基準となります．つまりこの直線より上のσ-τ状態では破壊され，下のσ-τ状態では破壊されません．

この直線において，傾きを内部摩擦角φ，切片を粘着力cと呼んでいます．

続いて，三軸圧縮試験について説明します．三軸圧縮試験は，土試料に対して，側圧に相当するσ3を与えます．土資料をゴムスリーブの中に入れ，水中で水圧を与えることで，側圧を制御します．水圧がありますから，一軸圧縮試験の時のように，すぐ変形してしまうということはありません．側圧をかければかけるほど，上からの荷重に耐えられるのは，容易に想像できます．

ある側圧状態で，上から応力σ1を与え，土が変形していきますが，最大の応力となった状態を記録します．そのσ3とσ1でのモールの応力円を描き，土試料を変えて，異なる側圧での試験も行なって，複数のモールの応力円を描くと，各モールの応力円に対する共通接線が描けます．これが，破壊基準に相当します．直接剪断試験と同様に内部摩擦角φと粘着力cを得ることができます．

さて，一軸圧縮試験でのモールの応力円は，この図のようになります．側圧はゼロで固定されるので，複数のモールの応力円を描くことができません．

しかし，ひび割れなどの破壊面が観察できれば，その角度から内部摩擦角φと粘着力cを導くことができます．

この図で，∠POSが破壊面の角度αに相当します．Pでの接線を破壊基準とみなして内部摩擦角φと粘着力cを求めることも可能です．ただ，このような方法で求めた場合は，あくまで参考値として扱う程度です．

ここで，破壊面の角度αと内部摩擦角φの関係を見てみましょう．三角形OPSは二等辺三角形なので，角PSOは180°-2αとなります．そして三角形PQSは直角三角形ですから，

φ= 90° - (180° - 2α)となり

α= 45° + φ/2 が導けます．