我国季节冻土分布广泛,季节冻土地区的渠道冻胀破坏后会造成大量农业用水浪费。刚柔复合衬砌渠道是以混凝土板和复合土工膜共同构成防渗衬砌结构的渠道,复合土工膜良好的柔性变形能力和防渗漏特性使渠道具有缓解冻胀变形的能力。冻结条件下冻土-复合土工膜界面力学特性变化规律对复合衬砌结构抗冻胀能力的影响不可忽视。为探究界面力学特性变化规律和复合土工膜对界面抗剪强度的影响,本文对冻土-混凝土、冻土-复合土工膜界面进行大量直剪试验,具体研究内容与结果如下:（1）在不同冻结温度、不同含水率、不同法向应力条件下对冻土-混凝土、冻土-复合土工膜界面开展直剪试验,研究结果表明:抗剪强度均由冰胶结力、黏聚力和摩擦力组成,剪切应力-剪切位移曲线均包含三个阶段:弹性变化阶段、脆性破坏阶段和残余摩擦阶段。在弹性变化阶段,界面抗剪强度随含水率的增加、冻结温度的降低和法向应力的增加呈线性增大。冰胶结强度受法向应力影响较小,随着冻结温度降低、含水率增大而线性增大,残余强度受冻结温度和含水率的影响不大,随法向应力增大呈线性增大;（2）对抗剪强度影响因素和试验影响因素显著性分析可知:含水率增大和冻结温度下降会使冻土-混凝土、冻土-复合土工膜界面黏聚力增加,内摩擦角减小,复合土工膜在冻土-复合土工膜界面起减小黏聚力、内摩擦角的作用,界面抗剪强度从而得到减小;含水率、法向应力和冻结温度对界面抗剪强度都有显著影响,其中法向应力影响最显著;（3）将剪切应力-剪切位移曲线整体作为研究对象,采用四种不同模型进行拟合,研究发现:分段指数模型与双曲线模型、广义双曲线模型、峰值点分段模型相比,能更好表现曲线的弹性阶段、脆性破坏阶段和残余摩擦阶段;（4）通过适当假设和简化处理,建立考虑复合土工膜对界面切向冻结力影响的梯形刚柔复合衬砌渠道冻胀破坏力学模型,与实测结果对比,该力学模型能够较好地体现刚柔复合衬砌渠道的冻胀破坏状态和内力分布。