土工合成材料的用量日益增多，在加筋土工程中，筋土界面之间的相互作用问题己越来越引起人们的重视，国内外学者对加筋机理进行了大量研究，但由于筋土作用的复杂性，加筋土界面机理远未理解清楚。通过室内试验以及颗粒离散元分析方法对筋土界面作用特性进行研究，从细观角度研究土工合成材料与周围土体位移发展规律以及筋土相互作用，将有助于揭示加筋土的宏细观力学机理。同时结合现场试验，应用离散-连续耦合方法研究从细观上研究土工合成材料处治路堤的加筋机理，可以更好的指导工程实践。　　 利用自行设计的可视化模型箱，分别对土工合成材料拉拔试验和直剪试验进行宏细观研究。采用无标点法图像处理技术，对格栅拉拔和直剪过程的土体位移场、剪应变场等宏观表现进行分析。分别考虑格栅的类型、长度、拉拔速率、砂土的性质等因素对筋土界面特性的影响。利用课题组开发的GEODIP细观分析后处理软件对Olympus体视显微镜摄取的砂土细观图像进行分析，研究拉拔和直剪过程中土体细观参数的演变规律。研究表明，界面内孔隙、接触数等细观参数变化剧烈，筋土界面厚度与法向应力、砂土试样性质密切相关。　　 以室内试验为基础，应用和二次开发PFC3D，开发了非圆颗粒，采用两种不同半径的小球通过平行粘结模型来模拟土工格栅。通过采用颗粒流模拟三轴试验结果，获得可用于试验砂土力学性质模拟的细观参数，建立合理的加筋土颗粒流数值仿真模型。通过与室内试验结果对比验证了离散元模型的正确性，通过对土体的位移场、应力场分布、界面特征颗粒运动轨迹、接触法向以及孔隙率等宏细观量的分析，多角度揭示土工格栅与土体相互作用的宏细观机理。　　 应用拉拔和和直剪试验得出的规律，进行土工格栅处治山区高填方加宽路堤的现场试验，分析格栅处治效果，结合数值分析，阐明格栅从路堤边缘向路堤中心逐渐发挥加筋作用。　　 结合了离散元和连续数值方法的各自优点，通过PFC和FLAC的Socket I/O接口，实现了二维离散-连续耦合分析，以现场试验为基础，应用离散-连续耦合分析方法，揭示格栅加筋处治新旧路堤的细观机理。