泥沙运动可能造成河道和水库的累积淤积，给水利水电工程建设带来了许多问题，同时河口海岸的泥沙问题还涉及海港和航道淤积、海岸防护、桩基的稳定性、海底电缆的完整性、景观沙的流失以及海岸线规划、整治等问题，因此泥沙运动规律的研究具有重要意义。泥沙起动是泥沙动力学研究的基础课题，也是认识泥沙运动的关键。目前建立的泥沙起动公式可归结为三种基本类型，即分别为起动流速、起动功率、起动切应力公式。但许多公式都只是从单个泥沙颗粒的起动出发，且在推导过程中为使问题简单化，通常用一些假设条件，其中至少包括两个以上的特征系数，这些系数又大多是根据室内实验结果推算得来的，因此这些公式都具有半理论、半经验的性质，在实际使用中不容易根据实际情况确定,对于泥沙以层移形式运动情况下的起动与停积问题，前述方法还没有给出解决方法，因此有必要设计一种可以直接研究层移质泥沙起动与停积问题的实验方法，使得泥沙起动问题的研究更为方便。本文针对泥沙的层移质运动问题设计了土体剪切界面摩擦力测定装置，该装置分为上下两个剪切盒，可以盛装不同的土体来模拟海床的不同土层，同时克服了直剪仪中沿固定剪切面破坏的不足，上剪切盒没有被固定，土体可以沿着自由面破坏，可以用来模拟海底表层土体处于无约束状态下的抗剪强度，能够测得两层土体之间的破坏剪切力和运动摩擦力，将破坏剪切力作为层移泥沙起动的判据，将运动摩擦力作为层移泥沙停积的判据，从而为不均质层泥沙的成层起动和沉积问题的研究提供一种新的研究方法。本文主要介绍了设计的土体剪切界面摩擦力测定装置，并将相同条件下该装置的实验数据与直剪仪的实验数据做对比，分析土体沿固定剪切面破坏和沿自由面破坏下的抗剪强度的差异；应用设计的界面剪切力测定装置研究了粘粒含量对成层土体破坏剪切力和运动摩擦力的影响，并结合土体微观结构对实验结果进行分析，结果表明土体破坏剪切力、运动摩擦力和土体的粘粒含量密切相关，但随粘粒含量增加，土体的破坏剪切力和运动摩擦力并不是单纯地呈单调递增或单调递减关系，而是在某个粘粒含量时取得极大值，并向两侧递减；当下剪切盒内土体的粘粒含量为15%、含水率为30%以及上剪切盒内土体的粘粒含量为9%保持不变时，随上剪切盒内土体含水率的增加，成层土体的破坏剪切力和运动摩擦力随含水率的增加而降低；对于相同的土体，剪切速率越大，得到的土体的破坏剪切力越大，而土体层间运动摩擦力相差不大。同时，应用测定的土体破坏剪切力和运动摩擦力结果，根据琼森提出的海底床面切应力公式，对一定海况下的泥沙起动和沉积情况进行了分析，为以后泥沙起动问题的研究提供了一种研究方法。虽然对装置进行了改进，但仍存在不足之处，需要加强对泥沙问题的研究，得出适用性更强的泥沙运动公式及实验方法。