中西部山区为发展经济,需要改善交通运输条件。山区复杂的地形地质条件决定了航空运输是最经济便捷的交通运输方式之一,同时也决定了山区机场主要是高填方机场,存在许多稳定性问题,填料-基岩接触面的静力学特性对高填方体的稳定性有重要影响。本文采用室内物理试验和离散元模拟手段,较全面地研究了填料-结构物接触面静力学特性:首先开展了试验用土——重庆机场第四期扩建工程高填方填料的基本物理性质试验及直剪试验。通过室内试验测定了试验用土的粒径级配、含水量、密度和土粒比重;通过直剪试验,分析了试验用土剪应力-剪切位移曲线和体变曲线的特征,得到了抗剪强度和内摩擦角,发现由于基质吸力的存在,湿土的抗剪强度大于天然土的抗剪强度。然后对填料-基岩接触面和填料-钢板接触面进行了直剪试验研究,分析了结构物表面粗糙度、结构物材料类型和土的含水量对接触面静力学特性的影响。结果表明接触面摩擦角和接触面抗剪强度随结构物表面粗糙度的增加而增大;接触面抗剪强度小于土的抗剪强度,存在接触面弱化现象;接触面抗剪强度-竖向压力关系符合莫尔-库伦准则;接触面剪应力-相对剪切位移曲线符合双曲线形式;接触面附近土体主要是剪缩;结构物材料类型和土体含水量对接触面摩擦角和抗剪强度有显著影响;接触面在特定条件下出现遇水弱化现象。最后使用PFC模拟土体直剪试验和土-结构物接触面直剪试验。结果表明土的剪应力-剪切位移曲线和竖向位移-剪切位移曲线的趋势与物理试验结果吻合较好,证明了离散元模型的有效性。分析了竖向压力和结构物表面粗糙度对接触面静力学特性的影响,结果表明接触面抗剪强度随结构物表面粗糙度的增加而呈现先增大后减小的趋势;接触面抗剪强度-竖向压力关系符合莫尔-库伦准则;接触面剪应力-相对剪切位移曲线和体变曲线的变化趋势受竖向压力和结构物表面粗糙度的影响。