糙面HDPE土工膜（GMX）和无纺土工布（GT）是垃圾填埋场中周边衬垫系统
糙面HDPE土工膜（GMX）和无纺土工布（GT）是垃圾填埋场中周边衬垫系统的重要组成部分，其界面特性对于整体填 埋场的稳定性尤为重要。但是，目前对 GMX-GT 界面的动力剪切特性研究较少。为此，利用大型直剪仪，开展了一系列全 饱和条件及干燥条件下 GMX-GT 界面的循环剪切试验，主要研究了竖向应力、位移幅值和循环次数等对 GMX-GT 界面动力 剪切特性的影响，并对比分析了全饱和及干燥两种条件下 GMX-GT 界面动力剪切特性的差异。研究结果表明，随着位移幅 值的增加，GMX-GT 界面呈现出由剪切硬化向剪切软化转变的特性。循环剪切作用使得界面的内摩擦角随着位移幅值的增 加而增大。GMX-GT 界面主要表现为剪缩特性，且总剪缩量随竖向应力、位移幅值和循环次数的增加而增加。剪切刚度随 竖向应力和循环次数的增大而增大，随位移幅值的增大而减小。阻尼比随位移幅值的增大而增大，随循环次数的增加而减小， 说明位移幅值会增加 GMX-GT 界面的能量的耗散。GMX-GT 界面在干燥条件下的破坏模式与饱和条件下的存在明显差异， 干燥条件下 GT 内部的破坏更加显著，全饱和条件下 GMX 表面的破坏更加明显。
HDPE土工膜在卫生填埋场防渗系统中占据核心地位，常与压实黏土或膨润土衬垫构成复合防护体系。填埋场周边多选用糙面HDPE土工膜（GMX），并设置无纺土工布（GT）作为缓冲层以防止砾石或土工排水网对GMX造成穿刺损害。然而，长期运行中，由于HDPE土工膜与土工布间剪切应力偏低，可能导致两者界面出现滑移失效。
GMX-GT界面剪切强度受多种因素制约，包括土工布物理属性、GMX力学性能、表面粗糙度、糙面构造、覆盖应力及水环境等。大型直剪试验因能施加大竖向应力、宽速率调节范围，可准确模拟土工合成材料间剪切特性，故被广泛应用于此类界面剪切特性的研究。
已有研究者利用大型直剪试验对GMX-GT静力特性展开探究。林海等人通过自制饱和直剪仪研究了全饱和状态下界面剪切应力特征及破坏机理，将剪切强度分解为界面摩擦和土工布纤维对GMX糙面凸点的勾扯效应两部分。Stark等人发现，GT表面纤维拉扯及GMX糙面凸点破坏导致界面剪切软化。Jones等人比较了不同类型的GMX-GT界面，显示其峰值剪切应力高于光面HDPE土工膜与土工布组合。Fowmes等人关注糙面凸点成型工艺对界面强度的影响，指出糙面凸点间距是关键因素。施建勇等人量化GMX表面粗糙度，研究了剪切过程中粗糙度变化及应力演化机制。Adeleke等人探讨糙面凸点形态和表面粗糙度对界面力学性能的作用，指出糙面凸点高度对剪切应力有显著影响。
上述研究集中于静力条件下的GMX-GT界面特性，而在实际应用中，该界面常遭受地震、交通等动态荷载，其动力剪切特性和结构稳定性研究更具现实价值。尽管已有大量关于土工合成材料与土界面动力剪切的研究成果，涉及砾石-格栅、土工袋-天然河砂等界面的剪切破碎特性，以及砂土密实度、颗粒级配、竖向应力、位移幅值等因素对筋-土界面动力剪切特性的影响，但对于填埋场中土工合成材料界面动力剪切特性的关注近期才逐渐增强。
Fox等人通过大型动力直剪仪对比了不同材质HDPE土工膜与土界面的动力剪切特性，发现LLDPEHDPE土工膜虽剪切应力较低，但剪切刚度和阻尼较高。Nye等人自制设备研究GCL内部动力剪切特性，揭示其主要受内部针刺纤维束影响。Chang等人考察了GMX-GT在动荷载下的界面力学特性，指出位移幅值、竖向应力、GT水化状态为主要影响因素，初步揭示了干燥条件下GMX-GT的动力剪切特性。
然而，现实中填埋场长期运行时，尤其是渗沥液水位较高时，GMX-GT界面常处于全饱和状态，现有研究尚无法准确描述此种状态下动荷载作用下的界面力学性能。因此，探究全饱和状态下GMX-GT界面的动力剪切特性，对当前填埋场稳定性设计至关重要，是亟待解决的研究课题。
本研究借助大型直剪仪对GMX-GT界面实施多组循环剪切试验，旨在探讨竖向应力、位移幅值、循环次数及水化状态对界面动力剪切特性的影响，揭示其内在演变规律。主要发现如下：
1. 位移幅值对GMX-GT界面动力剪切特性起决定性作用。在全饱和循环剪切试验环境下，当位移幅值A≤5mm时，界面峰值剪切应力随循环次数增加而增大，呈现剪切硬化现象。但当A=10mm时，峰值剪切应力出现先增后减的剪切软化趋势，且界面内摩擦角随位移幅值增大而增大。同时，剪切刚度随位移幅值增大而减小，随循环次数增加而增大。界面阻尼比随循环次数减少而增大，随位移幅值增大而增大。
2. 竖向应力对界面剪切硬化和剪切软化现象的显著程度有直接影响。剪切刚度随竖向应力增大而减小，而阻尼比受竖向应力影响较小。在循环剪切过程中，GMX-GT界面主要表现为剪缩性质，剪缩量随竖向位移减小，且位移幅值越大，剪缩现象越显著。
3. 相较全饱和状态，干燥状态下GMX-GT界面剪切应力更大。相同竖向应力下，干燥状态下的竖向位移大于全饱和状态。
4. 循环剪切导致GT表面纤维拉扯破坏与GMX糙面凸点剥离破坏。位移幅值越大，GMX表面抛光磨损破坏现象越明显。干燥状态下GT纤维破坏更为严重，而全饱和状态下GMX表面凸点破坏更为显著。
