堆石坝是土石坝的主要坝型之一，它具有适应性强，就地取材，便于机械化施工，工期短，造价较低等优点，在水利枢纽中被广泛运用。复合土工膜在我国的发展十分迅速，使用日益广泛，迄今为止几乎已渗透到水利工程的各个领域。在三维有限元分析中，是否考虑复合土工膜的劲度以及复合土工膜的劲度对坝体应力位移的影响大小一直为人们所关心，再有复合土工膜的种类很多，确定防渗复合土工膜的厚度和品种，也是值得探讨。 本文运用大型有限差分法FLAC<3D>软件对堆石坝的防渗体系(上游复合土工膜，坝基防渗墙)进行三维计算分析，针对复合土工膜的工作受力和复合土工膜的种类、厚度的选择进行了研究。本文主要做了以下几方面的工作： 1、介绍了不同类型防渗体的堆石坝，回顾复合土工膜的应用历史，并结合具体工程实例介绍复合土工膜在水利工程上的应用概况，以及对复合土工膜的品种和特性作了介绍。 2、结合复合土工膜的受力特性，分别论述了曲线交会法和有限元法选择复合土工膜的两种计算方法，提出用有限元法计算复合土工膜厚度，并对复合土工膜的工程结构布置进行研究。 3、采用大型有限差分法FLAC<3D>软件内设的摩尔库仑模型与Druker-Prager模型的分别进行计算分析，确定较符合堆石坝工程的本构模型。 4、采用大型有限差分法FLAC<3D>软件模拟堆石坝工程，进行三维非线性计算，对比研究了考虑复合土工膜与不考虑复合土工膜劲度在竣工期、蓄水期两种工况下坝体的应力变形，研究复合土工膜对坝体应力的影响。 5、根据上述研究成果，运用有限差分法FLAC<3D>软件对复合土工膜进行应力应变分析，从而定出防渗复合土工膜的厚度和品种，为堆石坝设计及复合土工膜选择提供理论依据。 实践证明，合理的设计和细致的施工是复合土工膜防渗工程成功的保证。越来越多成功的应用表明作为土石坝的防渗材料，复合土工膜是一种很好的选择有其广阔的应用前景。