目前我国土工膜防渗工程设计依然以单轴拉伸试验结果为依据,但土工膜在堆石坝面防渗结构中的受力状态多为双向甚至多向拉伸,土工膜在双向拉伸下的强度、延伸率及变形模量等力学性能与单向拉伸相差较大;而土工膜在双向受力状态下的力学特性研究尚不多见。本课题拟用十字形双轴拉伸试验方法对土工膜的力学特性进行研究。首先通过设计最优的十字形试样及夹具,探索土工膜的真应变的图像测试技术,从而建立一套成熟的土工膜十字形双轴拉伸试验方法;然后在不同拉伸速率、环境温度以及复杂加载路径下进行土工膜双轴拉伸试验,获得双向应力状态下土工膜力学性能参数及多种因素作用下土工膜双向应力应变关系模型;并运用数值模拟和力学理论对模型进行验证;最后,用单轴拉伸试验进行相同条件的试验,并试图建立一种用常规单轴拉伸试验来描述模拟土工膜双向应力状态下力学行为的方法。本课题旨在为土工膜的工程应用和研究提供理论基础和依据。