现代社会,人们的生活水平不断提高,生活垃圾的产量也日益增长。现存的垃圾填埋场因兴建时对城市发展估算不足、经济效益不高及设计容量不足等原因,已经不能满足当今城市发展的需求。而城市用地资源日益紧张,重新选址新建垃圾填埋场困难重重。故在原有垃圾填埋场的基础上对垃圾挡坝进行拓建以增加垃圾填埋场库容是一种有效的方法。本文以土工布加筋碎石土拓建垃圾填埋场挡坝工程为背景,开展一系列大型现场直剪试验和压实度测试以获得拓建挡坝坝体材料的物理力学指标以为有限元数值模拟提供客观模型参数,通过Midas/GTS有限元软件模拟和分析在垃圾挡坝拓建过程中的关键技术问题。本文的主要研究内容和结论如下:为模拟碎石土拓建坝体填筑材料在工程原位状态的强度特性和变形特征,在工程区域内选择一紧邻填料挖方区的空旷地块进行硬化,从填料挖方区挖取足够方量的原状碎石土铺填于硬化地坪,采用与后续坝体拓建工程相同的压实设备和压实方式对碎石土填料进行分层压实,制成工程原位状态下的试验土堤,在土堤内部进行试样制备和大型直剪试验,以获得碎石土填料的工程原位状态下的抗剪强度指标。试验结果表明,碎石土填料在天然状态下的工程原位抗剪强度较高,其抗剪强度指标为黏聚力c=53.0k Pa,内摩擦角φ=26.4°。在现场大型原位直剪试验获得的碎石土填料抗剪强度参数的基础上,利用有限元软件对拓建坝体稳定性的关键影响因素进行分析,数值模拟结果表明:拓建坝体加筋土工布的间距对新旧复合坝体的整体变形产生重要影响,随着拓建坝体土工布间距的减小,新旧复合坝体的整体位移显著减小;在垃圾堆体中进行土工格栅加筋,可以有效减小垃圾堆体的位移;新旧坝体连接垫层的强度以及新旧坝体之间的连接锚杆布设均对新旧复合坝体的整体位移及安全稳定性系数产生较大影响,垫层强度越大坝体位移越小,安全系数越大;新旧坝体之间布设连接锚杆可减小复合坝体的位移并可有效抑制新旧坝体连接处塑性区的开展;垃圾堆体的抗剪强度参数随着填埋深度和龄期变化而显著改变,复合坝体的整体位移随垃圾堆体抗剪强度的减小而增大。结合工程实例,综合分析对比有限元计算结果与现场实测监测结果,对有限元数值模拟结果的适用性和有效性进行评估,以为填埋场长期运营过程中的稳定性进行有效预测,并可为类似工程提供一定的参考依据。