土工膜表面与灰土垫层和地基之间的作用机理

地基受到竖向荷载作用所导致的侧向土压力必定会使地基浅表层的灰土垫层侧向挤出，竖向荷载越大，产生的竖向沉降量越大，同时产生的水平侧向挤出量也越大。在设置土工膜的地基中，通过土工膜与灰土垫层和地基土体之间接触面的摩擦作用，地基浅表层土体的这种侧向挤出变形将会受到摩擦阻力的限制，同时相应地在土工膜等柔性土工材料中产生一个附加拉应力。 土工膜与灰土垫层和地基土体结合构成的各向异性复合地基，若土工膜的弹性模量远大于灰土垫层和地基土体的弹性模量，则可大大提高地基的抗拉强度和抗剪强度。与此同时，灰土垫层和地基土体与土工膜之间的摩擦力也会增大。一般土体在侧限单轴压力作用下压密的同时也会发生侧向挤出变形，土体之间的侧向压力被土工膜与土体之间的摩擦力( 摩阻力) 减弱甚至平衡，可在一定程度上减弱土体的侧向变形，相当于在土体中施加了一个抵消或者减弱土体侧压力的反力，取得减小土体侧向变形的效果土工膜埋深较大时，亦即其上的垫层厚度较大时，对土体的作用效应不明显，主要起防渗阻水作用，以保护地基土体，防止发生地基湿陷。 土工膜是具有一定抗拉强度的柔性土工合材料，设置土工膜可有效地改善土体的刚度。