土工膜、土工布、土工布復合膨潤土襯墊等土工合成材料廣泛應用于現(xiàn)代衛(wèi)生填埋場、公路工程和水利水運工程。特別是膨潤土防水毯復合襯墊與壓實粘土襯墊和單層膜襯墊相比，具有水力防滲性能好、施工質量易于保證的優(yōu)點。

光滑土工膜/土工布界面、粗糙土工膜/土工布界面和粗糙土工膜/膨潤土防水毯界面的應力-位移曲線大多表現(xiàn)出明顯的峰值強度和峰后軟化。粗糙土工膜的抗剪強度普遍高于光滑土工膜。水合膨潤土的擠出會削弱膨潤土防水毯界面的剪切強度。

粗糙土工膜的抗剪強度普遍高于光滑土工膜

對于土工膜、土工布和膨潤土防水毯之間界面的抗剪強度特性，大多數(shù)研究都是獨立進行的，并分析了相應的機理。土工膜/土工布界面剪切試驗表明，粗糙土工膜和無紡布界面的峰值剪切強度明顯高于光滑土工膜和無紡布界面，峰值應力對應的水平位移也較大。土工膜與土工布界面軟化的原因包括無紡布表面的纖維被拉出或扯下，粗糙土工膜表面的粗糙突起在剪切過程中被磨平。粗糙表面土工膜/土工布界面的破壞模式會受到法向應力、粗糙表面形成過程和粗糙表面突起間距的影響。一般來說，粗糙凸起之間的距離越小，對界面剪切強度的增強效果越好。但當距離過密時，粗糙的土工膜表面會變得平整，減弱粗糙顛簸的效果。通過微觀試驗測定了粗糙土工膜剪切試驗前后表面粗糙度的變化，建立了土工膜界面宏觀和微觀尺度指標之間的定量關系。在常壓和剪應力作用下，膨潤土防水毯的水化膨潤土會擠出，削弱膨潤土防水毯與其他材料界面的抗剪強度。隨著法向應力的增加，膨潤土防水毯中膨潤土的擠出量會發(fā)生變化；膨潤土防水毯中水化膨潤土的擠出現(xiàn)象在機織物側比在無紡布側更明顯。

雖然土工合成材料界面剪切特性和機理的研究取得了一些進展，但粗糙土工膜、光滑土工膜、土工布和膨潤土防水毯之間的界面很少作為研究對象。在中低常壓(< 500kPa)條件下，粗糙土工膜+膨潤土防水毯復合襯砌呈現(xiàn)粗糙土工膜/膨潤土防水毯界面剪切破壞模式。粗糙土工膜/膨潤土防水毯的界面剪切覆蓋了粗糙土工膜/土工布界面和膨潤土的作用；粗糙土工膜/土工布界面覆蓋了光滑土工膜/土工布界面和粗糙土工膜凸起的作用。