单向塑料土工格栅加筋技术对膨胀土地质灾害的防治具有特殊效果，但目前对土工格栅与膨胀土界面特性的研究不足，使其发展受到制约。关于加筋土的研究，对拉拔试验中筋土相互作用机理的研究不足，试验结果存在偏差;对加筋机理的研究不足，加筋土计算理论不完善;对加筋影响范围的研究不足，加筋间距、布筋方式与范围缺乏理论依据。

以南水北调中线膨胀土渠坡破坏机理与处治技术问题为背景，土工格栅与膨胀土的界面特性及其影响因素、拉拔试验中筋土相互作用机理及试验参数的分析方法、加筋膨胀土的变形特征与破坏模式、加筋阻断土体剪切带并导致其强度提高的机理以及加筋影响范围等问题。通过拉拔试验，对土工格栅与膨胀土的界面特性进行了深入研究。分析了不同上覆荷载下及不同拉拔位移时筋材的变形与刚体平动过程，研究了界面摩阻力渐进发挥及非均匀性变化过程。分析了筋材变形对界面特性的影响，提出了界面平均摩阻力的两种影响机制。

研究了膨胀土含水量与干密度，土工格栅的模量、几何特征与类型，筋材与试验箱边壁距离、拉拔速率与上覆荷载等因素的影响。提出了土工格栅与膨胀土的界面模型及其参数。

对拉拔过程进行了数值仿真，研究了筋土相互作用过程，发现了筋材法向应力、筋土相对位移及界面摩阻力分布的非均匀性、界面的非真实软化与非真实非线性特征，并研究了其发生机制。研究了界面渐进屈服过程，提出了拉拔试验结果的分析方法与试验结束标准。

对土工格栅加筋膨胀土进行了无侧限压缩试验和固结不排水剪试验，研究了加筋对膨胀土强度与变形特征及破坏模式的影响，并对加筋层数、干密度、含水量和围压的影响进行了试验。对加筋土进行了饱和固结排水剪试验，研究了排水条件的影响。试验发现，加筋可阻断土体的剪切带发展，改变其破坏模式，改善其变形性能，并使其强度提高。