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摘要
结合H–V立体土工膜（Horizontal-Vertical three-dimensional geomembrane）及传统水平土工膜衬垫与土相互作用的力学模型试验，利用基于离散元理论的颗粒流软件（PFC,particle flow code），从细观角度系统地研究了不同几何特征土工膜与土之间的相互作用机理。分别从已完成土工膜复合衬垫模型试验所得的宏观力学特征、不同几何特征土工膜衬垫与土颗粒相互之间的位移变化规律、土颗粒与膜之间的接触力分布、膜上的应力分布以及整体衬垫系统中竖向应力的分布等方面进行了对比分析。研究结果表明，与传统水平土工膜相比，H–V立体土工膜除了具有传统水平土工膜与土之间的摩擦作用外，还有竖向膜部分对土颗粒附加的侧摩阻力和咬合力作用。竖向膜不仅可以约束土颗粒的位移和力链从受荷中心向加载板两侧方向的传递，并且使得H–V立体土工膜与土形成良好的约束挤密区。这一方面延缓了H–V立体土工膜衬垫内部形成连续滑移面，另一方面更有效地均化了整体衬垫中的应力分布，使得相同上覆荷载下，H–V立体土工膜衬垫具有更小的整体沉降量和不均匀沉降。
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单位中国科学院武汉岩土力学研究所; 上海大学; 岩土力学与工程国家重点实验室
