随着海洋开发和保卫的需要,特别是近些年来对海上油气资源的开采及岛礁的建设,海洋工程的建设方兴未艾。在我国南海海域广泛分布着钙质砂,与石英砂相比具有显著不同的特点:其CaCO₃含量大多在90%以上、高孔隙比、形状极不规则、易破碎等。土与结构物的界面摩擦特性在工程中建设中有重要的应用意义。国内外进行了很多土与结构接触界面的试验和研究,但是,钙质砂与结构物接触界面的研究成果不多,所以,对钙质砂与结构物间界面摩擦特性进行研究十分必要。本文通过大型界面摩擦试验对粗颗粒钙质砂的界面摩擦特性进行了系统的研究,确定了土-混凝土板、土-钢板界面外摩擦角、相变角及临界外摩擦角。研究了各种因素对其界面摩擦力学特性的影响。分别分析了土-混凝土界面、土-钢板界面条件下不同种类砂（钙质砂、石英砂）、不同级配、不同初始相对密实度、不同初始正应力时,其摩擦系数变化规律,试验结果表明,在试验所施加正应力范围内,其摩擦系数与初始正应力无关,但受其他因素的影响。另外,进行了同等条件下的大型直剪试验,确定了常体积条件下土体临界内摩擦角,研究了各个因素对其影响规律,试验结果表明:临界状态内摩擦角与初始正应力、初始相对密实度无关,与颗粒级配、土的种类（钙质砂、石英砂）有关。然后,探究了常体积条件下,内摩擦角、外摩擦角之间的关联。采用离散单元法进行粗颗粒土大型界面摩擦试验和大型直剪试验的数值研究,从细观层面分析数值试样内颗粒的位移、旋转规律及细观组构参数的演化过程,比较土与土、土与结构界面之间细观层面的异同。数值试验结果表明:两种数值试样细观层面存在共同点,也存在差异性。最后就颗粒破碎对钙质砂界面摩擦特性的影响进行了数值分析,结果表明,颗粒破碎率与初始正应力有关,颗粒破碎的分布具有一定规律性。