图1为本次接触面剪切特性试验示意图。因研究的重点为土体与钢管桩间的界面特性，故选用钢槽，当然也可选用其他材料。钢槽内可盛水，保证土样饱和。试样初始高为2cm的圆柱样，底面积为3000mm2，共用13个叠环，每个叠环高1.5mm；叠环和土样之间有橡皮膜，其作用是防止剪切试验过程中土颗粒从叠环之间挤出，不限制土样与外界的水交换。对最下面一叠环的水平位移进行监测，以及通过钢槽水平位移的同步监测，可以得到土样与接触面间的相对位移，如图1所示。
（1）应力与位移关系曲线
对淤泥质粉质黏土，选取其中σn=41.90kPa，其典型试验结果如图2所示。
图2中，σn由图1中位移传感器1测得，是土样在动力单剪过程中土样的竖向变形；土体位移由位移传感器2测得，是土样在动力单剪过程中土样的最下一叠环的位移；总位移由位移传感器3测得，是剪切盒在动力单剪过程中的位移。位移传感器3和位移传感器2的差即为接触面的相对位移。
静力单剪试验结果表明，随着剪切过程的推进，初期剪应力迅速增大，其后增长速率逐渐减小，剪应力最终趋于稳定，没有出现软化现象；总位移保持较为持续稳定的增长状态；土体位移在剪切初期增长较快，达到一定位移量后（约2.2 mm）增长变缓；总位移的增长特性没有大的变化，即在剪切初期，总位移主要是土体的剪切位移，达到一定位移量后，土体和钢板之间开始出现较为明显的滑移；法向位移逐渐减小，即剪切使得土体体积减小，并趋于稳定。静力单剪试验得到的其他3个法向应力下的结果如图3所示。由图可见，不同法向应力下总位移和土体位移的变化规律基本相同，即土体的位移（或应变）增加到一定量后界面的错动滑移明显增加，但粉砂土的试验结果有差异（图4），界面的错动滑移一开始就增加较快，土体的位移增加比较缓慢。
（2）剪应变与错动位移的关系
将试验过程中的土体剪切应变与接触面间的错动位移整理成图5所示的关系曲线。由图可以看出，在4个不同法向应力作用下一定的剪应变范围内，错动位移和剪应变之间有近似的线性关系，因此认为，在该阶段土体变形和错动位移是同步的；错动位移随剪应变增大而增大，且剪切位移的较大，当超过一定剪应变后，错动位移和剪应变之间仍基本有线性关系，但接触面错动滑移突然增大。剪应力较小时，主要产生土体变形，接触面的位移不明显；剪应力较大时，土体应变已经达到一定数值，此时主要产生接触面上的错动位移。
将试验过程中的土体剪切应变与接触面间的错动位移整理成图5所示的关系曲线。由图可以看出，在4个不同法向应力作用下一定的剪应变范围内，错动位移和剪应变之间有近似的线性关系，因此认为，在该阶段土体变形和错动位移是同步的；错动位移随剪应变增大而增大，且剪切位移的较大，当超过一定剪应变后，错动位移和剪应变之间仍基本有线性关系，但接触面错动滑移突然增大。剪应力较小时，主要产生土体变形，接触面的位移不明显；剪应力较大时，土体应变已经达到一定数值，此时主要产生接触面上的错动位移。
（1）应力-位移曲线
选择了4个法向应力和4个剪切振幅对淤泥质粉质黏土进行试验，其中σn= 41.90kPa，稳定状态时土样最大切向位移δ2max=3.00mm的淤泥质粉质黏土的试验和动力单剪前10个循环试验结果如图6所示。
由图6（a）可以看出，动单剪试验中保持剪应力按照正弦波功率输出的情况下，土样和剪切盒位移均表现出初始幅值大，后逐渐减小，经过3～5个循环迅速趋于稳定的现象；竖向位移变化则更迅速，在首个单剪循环已经完成大部分的变形量。图6（b）为界面动剪应力与动滑移的滞回曲线，试验起始阶段，剪应力增加较快，界面位移较小，但第一个循环的动模量并不大。图6（c）为试验中的总位移、土体位移、界面错动位移与循环周数的曲线，位移的同步性较好。
（2）剪应变与错动位移的关系
σn= 41.90kPa时不同剪应力幅值的动单剪试验的总位移、界面位移与土体应变的关系曲线。
由试验结果可以看出，4个不同剪应力幅值得到的界面错动位移和剪应变之间有较好的线性关系，且在其他3个法向应力下也有同样的试验结果。试验结果表明，对于淤泥质粉质黏土，静、动力单剪试验中得到土体应变与界面错动位移之间有线性关系。由于确定界面特性参数的试验比较繁琐，试验条件不足时土体与结构界面的特性参数可由相邻土体的应力-应变特性，通过一比例系数进行换算。静、动力试验界面位移与土体应变关系线的斜率值，动力试验因剪应力幅值不同有不同的斜率，总体上静力试验结果高于动力试验值；随着剪应力幅值的减小，斜率减小；如选用平均值也有可行性。
由试验结果可以看出，4个不同剪应力幅值得到的界面错动位移和剪应变之间有较好的线性关系，且在其他3个法向应力下也有同样的试验结果。试验结果表明，对于淤泥质粉质黏土，静、动力单剪试验中得到土体应变与界面错动位移之间有线性关系。由于确定界面特性参数的试验比较繁琐，试验条件不足时土体与结构界面的特性参数可由相邻土体的应力-应变特性，通过一比例系数进行换算。静、动力试验界面位移与土体应变关系线的斜率值，动力试验因剪应力幅值不同有不同的斜率，总体上静力试验结果高于动力试验值；随着剪应力幅值的减小，斜率减小；如选用平均值也有可行性。
