1 摘要 深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体能适应差异变形、工期短、造价低、节约土地及低碳环保。国内对堆石坝面膜变形性破坏机理尚未开展系统研究。 （1）面膜锚固部位“夹具效应”及其避免破坏措施的结构模型试验 通过常规面膜铺设锚固与8种改进铺设锚固型式的结构模型试验，揭示了面膜夹具效应的破坏机理；指出惯用设置伸缩节方式是有害的；提出了避免夹具效应的设计思路和方法。 （2）PVC土工膜的在施工-运行期复杂环境下变形性能衰变规律试验 1）环境环境温度对面膜性能的影响。通过对2种PVC膜从-40ºC至60ºC不同环境温度的纵横向拉伸试验，得到弹模与温度关系及其表达式；低温使延伸率降低，柔韧性变弱，实际工程应考量面膜水下4ºC环境的力学性能。2）低温持续大变形对面膜性能的影响。在4ºC环境温度下对2种PVC膜分别进行5%~80%等8种不同初始变形后长达1235h的持续变形试验表明，初始变形量对断裂延伸率衰减影响明显，当初始变形量为80%时，断裂延伸率衰减率高达45.9%； 3）低温持续大角度弯折的面膜性能的影响。2种PVC膜以180 º弯折角度作4ºC环境温度下20~120天持续试验，断裂伸长率最大衰减15.8%；建立了应变能随时间变化的统计模型。 （3）高面膜堆石坝整体结构分析及复杂细小区域的面膜变形数值计算方法 1）由复合膜与垫层间直剪试验建立了以界面剪切劲度系数ks为表达式的双曲线本构模型；2）提出考虑切向位移对面膜顶入垫层孔隙内液胀变形影响的计算方法；3）为模拟锚固部位细小区域发生的夹具效应，将锚固处的膜节点与基岩节点分离开而设置三维弹簧单元；在膜单元和坝体单元间设置连接单元使两种单元间不必一一对应，使整体结构分析中能计算细小区域内的应力应变；自编了可分析细小部位面膜变形的非线性三维有限元计算程序用于工程分析。 （4）建议面膜周边锚固等特殊部位避免破坏及服役期缩减的设计方法 1）锚固部位防渗膜破坏的设计方法。2）工程设计需提高对面膜垫层平整度的技术要求。 2100433B