土工膜特有的功能和特性在工程實(shí)踐中卓越成效，應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到高速鐵路、飛機(jī)場、高速公路、電廠、儲油罐等行業(yè)。土工膜與灰土墊層和黃土體的相互作用機(jī)理及效應(yīng)，以期為土工膜在濕陷性黃土地區(qū)地基處理中應(yīng)用提供理論和技術(shù)支撐。

在地基中設(shè)置水平向的土工膜，相當(dāng)于對地基土體進(jìn)行水平向增強(qiáng)。土工膜與灰土墊層和地基土體的摩擦作用，能夠在一定程度上限制灰土墊層和地基土體的側(cè)向位移，從而增加灰土墊層和地基土體的自穩(wěn)能力。在基礎(chǔ)荷載作用下，上部灰土墊層發(fā)生沉降變形，與此同時(shí)，土工膜隨其上部灰土墊層協(xié)調(diào)變形。當(dāng)基礎(chǔ)施加圓形均布荷載時(shí)，土工膜呈中心沉降最大的軸對稱凹面形; 當(dāng)基礎(chǔ)施加方形均布荷載時(shí)，變形截面近似于圓弧形狀。

由于土工膜對地基內(nèi)應(yīng)力的均化，限制與其相鄰的土體之間的側(cè)向變形，使地基的差異沉降減小，有助于柱基與柱間土體共同分擔(dān)上部荷載。隨著土工膜的變形，其膜體內(nèi)部會產(chǎn)生一定的抵抗拉伸變形并恢復(fù)其原來形狀的拉力，表現(xiàn)為“拉膜效應(yīng)”，可承受一定的豎直向荷載。一部分荷載通過土工膜拉力的垂直分量進(jìn)行消減，減少土體的沉降量，另一部分荷載通過土工膜與灰土墊層和地基土體之間的摩擦力進(jìn)行消減或平衡，減小其水平位移。

灰土墊層和地基土體與柔性土工防滲膜在變形模量之間存在巨大差距，灰土墊層和地基土體的抗拉、抗剪強(qiáng)度較小，而柔性土工防滲膜本身具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，其變形能力也較大。因而灰土墊層、
地基土體與土工防滲膜共同受力變形過程中，存在著相互錯(cuò)動的趨勢。這種錯(cuò)動趨勢被土工防滲膜與灰土墊層和地基土體之間存在的摩擦阻力抵抗，從而使土工防滲膜承受較大的拉力，同時(shí)使土體的側(cè)向變形受到約束，土工防滲膜灰土墊層復(fù)合地基獲得專利。