本发明公开了一种大型冻土直剪仪，升降机侧方安装拉压力传感器，X向伺服电机和Y向伺服电机通过减速机推动升降机前进或后退，滚动膜片气缸下方安装移动支架和法向载荷传感器，移动支架下方安装压缩弹簧，压缩弹簧底部连接压力板，压力板下方安装土样盒，土样盒侧方安装位移传感器，压力板上安装挡土板。本发明可以在等刚度、等法向力、法向力为零的条件下，进行二维往复剪切，测定冻结力与变形的强度、残余冻结力等参数，可以通过摄像头对接触面破坏状态实时监控和测量。