土工膜特有的功能和特性在工程实践中卓越成效，应用领域扩大到高速铁路、飞机场、高速公路、电厂、储油罐等行业。土工膜与灰土垫层和黄土体的相互作用机理及效应，以期为土工膜在湿陷性黄土地区地基处理中应用提供理论和技术支撑。

在地基中设置水平向的土工膜，相当于对地基土体进行水平向增强。土工膜与灰土垫层和地基土体的摩擦作用，能够在一定程度上限制灰土垫层和地基土体的侧向位移，从而增加灰土垫层和地基土体的自稳能力。在基础荷载作用下，上部灰土垫层发生沉降变形，与此同时，土工膜随其上部灰土垫层协调变形。当基础施加圆形均布荷载时，土工膜呈中心沉降最大的轴对称凹面形; 当基础施加方形均布荷载时，变形截面近似于圆弧形状。

由于土工膜对地基内应力的均化，限制与其相邻的土体之间的侧向变形，使地基的差异沉降减小，有助于柱基与柱间土体共同分担上部荷载。随着土工膜的变形，其膜体内部会产生一定的抵抗拉伸变形并恢复其原来形状的拉力，表现为“拉膜效应”，可承受一定的竖直向荷载。一部分荷载通过土工膜拉力的垂直分量进行消减，减少土体的沉降量，另一部分荷载通过土工膜与灰土垫层和地基土体之间的摩擦力进行消减或平衡，减小其水平位移。

灰土垫层和地基土体与柔性土工防渗膜在变形模量之间存在巨大差距，灰土垫层和地基土体的抗拉、抗剪强度较小，而柔性土工防渗膜本身具有较强的抗拉强度，其变形能力也较大。因而灰土垫层、
地基土体与土工防渗膜共同受力变形过程中，存在着相互错动的趋势。这种错动趋势被土工防渗膜与灰土垫层和地基土体之间存在的摩擦阻力抵抗，从而使土工防渗膜承受较大的拉力，同时使土体的侧向变形受到约束，土工防渗膜灰土垫层复合地基获得专利。