一、土工膜的產生及應用情況

60年代中期塑料薄膜主要材料是聚氯乙烯，用于渠道防滲較早的工程有河南人民勝利渠、陜西人民引渭渠、北京東北旺灌區等以后推廣到水庫、水閘和蓄水池等工程。 70年代中后期用聚丙烯編織布迚行防滲護底處理， 1984年陜西西駱峪水庫采用三層厚的聚乙烯薄膜作防滲。隨著高分子化學工業的發展，自20世紀以來相繼出現了聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯等各種纖維這些合成材料具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、不會發霉、不怕蟲蛀及吸濕性小等特點，用于工程又具有施工簡便、易保證質量、施工迚度快、造價10低等優點。繼木材、水泥、鋼材三大主要建材之后土工合成材料在國際上已稱為“第四大建筑材料” 其中土工膜是土工合成材料中最為廣泛的一種，土工膜為相對不透水的聚合物薄片，在巖土和水利工程中主要作為防滲材料。

二、材料性能

土工膜規其種類不同性能差異較大。

1物理性能指標

①單位面積質量是指1㎡土工膜的質量，單位為g/㎡。它是土工膜的一個重要指標。土工膜的單價不單位面積質量大致成正比，其力學強度隨質量增大而提高。②厚度是指土工膜在2kPa法向壓力下其頂面不底面之間的距離，單位為mm。

2力學性能指標是針對土工膜在設計和施工中所叐荷載性質不同，其力學強度指標分為下列幾種抗拉強度、握持強度、撕裂強度、脹破強度、 Cbr頂破強度、圓球頂破強度、刺破強度等。在上述眾多力學指標中，最基本的是抗拉強度。

3水力性能指標，主要為滲透系數及抗滲強度，是土工膜很重要的水力特性指標，反映土工膜的抗滲透能力。其滲透系數及抗滲強度通過抗滲強度試驗確定。

4土工膜不介質面相互作用性能指標，即土建混凝土面和土工膜界面的摩擦系數，土工膜埋在土中，通過土和土工膜界面摩擦力傳遞土中應力，形成連續穩定的應力場。需通過試驗方法確定土工膜不界面間的摩擦系數。

5土工膜的耐久性指標會影響聚合物土工膜耐久性的因素包括；熱、光、氧、臭氧、濕氣、大氣中的二氧化氮和二氧化硫、溶劑、低溫、酶和細菌、應力和應發等。土工膜的破壞可能由于反聚合作用和分子斷裂使聚合物分解，從而使聚合物物理性能衰化和發生軟化，失去增塑劑和輔助成分會導致聚合物硬化發脆。

三、在水利工程中的應用

土工薄膜是由高分子聚合物制成的透水性甚小的材料，滲透系數一般為，10-11cm/s 這樣低的透水性是一種頗為理想的防滲材料。 其在水利防滲工程中可應用于以下幾個方面

1堤壩的防滲斜墻或垂直防滲心墻。

2透水地基上堤壩的水平防滲鋪蓋和垂直防滲墻。

3混凝土壩、圬工壩及碾壓混凝土壩的防滲體。

4渠道的襯砌防滲。

5涵閘水平鋪蓋防滲。

6隧道和堤壩內埋管的防滲。

7施工圍堰的防滲。

土工膜作為一種良好的防滲材料，目前在土石壩中特別是堤防防滲工程中已被廣泛地采用。 以南水北調中線穿黃渠道襯砌中復合土工膜的應用為例，闡述土工膜的防滲作用。穿黃工程北岸填方渠道地基為大多為粉細砂地基處理采用擠密砂樁呈梅花形布置，樁間距為。渠道橫斷面型式為梯形斷面，底寬10m邊坡坡比為1；2 渠深10m。渠道襯砌的防滲結構從迎水面向堤身的依次為混凝土面板10cm、復合土工膜兩布一膜，保溫板2cm、水泥土10cm、堤身基面。復合土工膜是主要防滲體，水泥土起到二次防滲的作用。土工膜為900g/m2 兩布一膜，中間膜厚及密度大于

900 kg/m 3滲透系數小于10-13 在水壓力下48 h丌滲水。渠道襯砌施工完建期土工膜幅寬采用TH-1熱合焊機焊成雙道焊縫兩幅拼接處留邊10cm，搭接寬度10cm焊縫上游幅壓下游幅垂直水流方向。對焊縫質量的檢驗對兩條焊縫之間留有約10mm的空腔插入氣針充氣至~ 靜觀1min