近年来,大量的土工合成材料开始逐渐步入到加筋材料行列,由于它的优越性和良好的经济性已经成为主要的加筋材料。随着经济的发展,加筋土已经广泛应用于挡墙,边坡,软土地基以及桥台等工程中。将土工合成材料用于实际加筋工程中,筋土界面力学特性将直接对稳定性产生重大影响。本文将结合试验、数值分析、理论分析三种方法,从影响因素、数值模拟研究、机理研究等多方面着手,较全面地研究了土工格栅与土界面力学特性,探讨土工格栅与士界面的相互作用机理。主要进行以下几个方面工作,获得了一些有用的结论。(1)开展了土工格栅与土界面的单调剪切试验,研究了土工格栅与土界面不同条件下的界面摩擦特性以及剪胀性,包括了法向压力、剪切速率、格栅类型等。试验结果表明:上述影响因素均对界面抗剪强度以及剪胀性产生了不可忽略的影响,研究结果有助于对土工格栅与土界面的相互作用机理进一步研究。(2)进行了土工格栅与土界面的循环剪切试验以及循环后的单调剪切试验,从而探讨了动态条件下的界面特性。研究了法向压力、循环次数、剪切位移幅值等因素对界面动态特性的影响,对比分析了循环后的单调剪切试验结果与单调剪切试验结果。试验结果表明:经过循环剪切后界面抗剪强度均得到了一定的提高,但剪切位移幅值对界面抗剪强度的影响很小,界面抗剪强度随着循环次数的增加而增加,循环次数达到七次后抗剪强度几乎不再发生改变。(3)利用有限元分析软件分别建立了合理的直剪试验、拉拔试验模型,根据试验结果选取合理的数值模拟参数,分别模拟两种试验,验证了数值模拟参数的合理性,进一步分析了土体参数、格栅轴向刚度、加筋长度等参数对土工格栅与土界面特性的影响,最后还探讨了两种试验条件下的界面摩阻力发展全历程。(4)采用理论分析的方法研究了拉拔条件下的界面力学特性,从拉拔试验的荷载位移曲线出发,考虑了土工格栅与土界面拉拔过程的渐进破坏特性,分别建立了适用于发生软化、未发生软化两种条件下的弹性-指数软化模型、弹塑性模型,对已有试验进行模型合理性验证,最后详细研究了拉拔过程应力传递以及分布规律。对影响界面摩阻力分布趋势及大小的各个因素进行了分析,主要包括弹性模型、加筋长度、指数软化因子、残余长度、剪切刚度等。