近几十年来土石坝得到了高速发展，显示了土石坝是一种有竞争力的坝型。土工膜防渗土石坝在低坝中大量使用得益于土工膜是一种优质、经济的防渗材料。坝体防渗土工膜在透水性、渗漏量、稳定性及膜厚度等方面的研究与计算已有试验数据支持、定性的认识或准定量的公式可依，对膜本身结构（如缺陷破坏、受力破坏与联合防渗等）的研究尚处于初始阶段。高土石坝的防渗、粘土心墙坝的拱效应问题一直是高土石坝发展难以回避的问题，也是导致高土石坝发展停滞的原因。本文在土石坝的膜土联合防渗系统对高土石坝能够起到很好的防渗作用的基础上，结合工程实例从土工膜结构方面出发，用FLAC^3D对高土石坝中防渗土工膜对坝体内应力的改善以及膜的不同铺设方式对其自身的应力影响进行探讨研究，主要做了以下几方面的工作：（1）主要对土工膜与粘土心墙联合防渗的结构作力学方面的分析，以瀑布沟大坝的三维模型为例，用FLAC^3D软件加以模拟，主要对比了以下三种情况下的应力状态：（a）坝体与地基接触部分不设置高塑性黏土的情况；（b）坝体与地基接触部分设置高塑性黏土的情况；（c）坝体与地基接触部分不设置高塑性黏土，但是心墙前铺设土工膜的情况；对比分析应力水平可知，土工膜的铺设不仅可以代替高塑性黏土起到防渗的优良效果，而且能够改善坝体内的应力状态，即心墙前的拱效应，进而减小坝体发生水力劈裂的危险性，所以坝基连接处的高塑性黏土已经没有设置的必要。（2）重点研究了土工膜锚固处的“夹具效应”现象及土工膜的铺设锚固方式对其本身应力的影响问题，结果表明包裹式铺膜方式可以明显改善锚固处的“夹具效应”。