土工膜是土工合成材料的主要产品之一，具有极低渗透性的膜状材料，实际上几乎不透水，是理想的防渗材料。与传统的防水材料相比，土工膜具有渗透系数低，低温柔性好、形变适应性强、重量轻、强度高、整体连接性好、施工方便等优点。由于其透水性极低，其主要功能是防渗和隔离。 　　土工膜主要应用于液体或垃圾填埋设施的覆盖层或衬垫，作为液体或气体的一种隔离屏障，在水利上主要用于水库和堤坝的防渗。土工膜用于屋顶防漏克服了沥青低温脆裂、高温流淌、抗拉强度低’适应变形能力差、易老化及施工环境恶劣等弊病。另外，土工膜能有效防止污水渗入土壤和河流中，还可用于山区丘陵地区节水灌溉。 　　土工合成材料在工程中起到排水反虑、防渗、加筋、隔离、防护和减载等作用，这些作用以不同形式的产品来实现的。同一种材料布置在同一位置可能起到多种作用，例如路堤和软基之间的土工布起到隔离、排水和加筋作用；另外，同一部位的相同要求，例如渠道防渗，既可以采用土工膜又可以使用膨润土防水毯，应用时按主要目的设计，按主要功能选材。应用的目的有两个：一是是工程项目更加安全可靠，二是节省工程成本，使其更加经济。 　　土工布 　　1）不同材料间的隔离。路基和地基之间；铁路路基及道碴之间；填埋场和碎石基层之间；土工膜和砂质排水层之间；地基和路堤土之间；地基和基础桩之间；人行道、停车场和运动场地下面；级配较差的滤层和排水层之间；土坝的不同区域之间；用在新旧沥青层之间。 　　2）加筋和防护材料。用在路堤、铁路、填埋场和运动场地的软基上；用于制作土工包；用于路堤、土坝和边坡的加筋；作为在岩溶地区的基础加筋；提高浅基础的承载力；在基桩承台上加筋；防止基层土将土工膜刺破；防止填埋场内的杂质或石料层将土工膜刺破；由于高的摩擦阻力，可导致复合土工膜上更好的坡面稳定。 　　3）反滤。在路面和机场道路的碎石基层下或铁道道碴下;在碎石排水层周围;在地下穿孔排水管周围;在产生沥滤液的填埋场下面;制作拦土篱和防雪栏;用在挡土墙的回填土和墙面板空隙间或在回填土和石笼墙面间;保护土工网，防止土粒侵人;保护土工复合材料，防止土粒侵入。 　　4）排水。作为土坝的垂直和水平排水系统;软基预压堤底的水平排水;作为地下水平排水的截水沟;用在挡土墙后的排水;用在铁路道碴或运动场地下面的排水;用于土工膜下的排水和排气;在霜冻敏感区作为地下毛细水上升的阻隔层;旱地盐碱液流动的毛细管阻隔层;作为铰接混凝士块护坡的基层。 　　土工膜作为防渗材料应用非常广泛，下面主要来说一下土工膜在水利、环境、土工膜工程岩土工程和交通方面的应用： 　　用作渠道、围堰、堤坝、水库、废液池、太阳池、和事故油的防渗衬垫；垃圾填埋场底部衬垫和顶部封盖层；地下垂直防渗墙；自溃堤的上游面防渗；隧道内的防水衬层；作为水库的浮动覆盖层防止污染和蒸发；防止建筑物下面的水分上升的屏障；防止在敏感土地区的水入渗；制作土工长管袋作挡水围堰；在沥青铺面下做防水层。 　　抗剪强度因为膨润土水化后，抗剪强度急剧下降，它们的面层和底层间容易产生相对滑动。特别是当膨润土防水毯铺在斜坡上时，抗剪强度极低，容易形成潜在滑动面。 　　1)膨润土防水毯在于态时抗剪强度最高，在湿态自由膨胀条件下最低，湿态正应力限制下的抗剪强度介于中间。 　　2)水化液的类型对膨润土防水毯的内部剪切强度有影响，但是比起其他因素的影响较小。用蒸馏水水化后的膨润土防水毯的内部抗剪强度最低。 　　3)在任何情况下，针刺明显地提高了膨润土防水毯的抗剪强度。并且膨润土防水毯达到极限抗剪强度时针刺膨润土防水毯比未加筋的膨润土防水毯产生的位移要大。 　　4)膨润土水化，以及膨润土挤入无纺织物孔隙或挤出有纺织物间隙都会使膨润土防水毯的表面和土或与其他士工合成材料的界面抗剪强度下降。因此，界面强度应根据现场条件测量。 　　(5)刺破强度，膨润土防水毯相对较薄，使用膨润土防水毯时往往要考虑膨润土防水毯的抗刺破强度并按试验规程测试。尽管膨润土防水毯较易被刺破，但是由于膨润土防水毯中膨润土的作用，其自我愈合能力极强。 　　膨润土防水毯能在拉伸、局部下陷、干湿和冻融循环条件下，保持极低的透水性。同时，它还具有安装简易、成本低、节约空间和防渗性能强及自意性等优点。与压实性粘土相比有一些特殊的优势。 　　（1）柔性很好 在张拉应变达20%的情况下，膨润土防水毯的渗透率增加很小，几乎保持不变，而处在相同应变下的压实性粘土和土工膜，其水利渗透系数会急剧增加。 　　（2）)占用的空间小 如作等容量的渠道衬垫时，用膨润土防水毯比用压实性粘土土方开挖量小150g土工布价格。这是因为用与膨润土防水毯的水力渗透系数等效的膨润土防水毯要厚得多。同样，膨润土防水毯用作垃圾填埋场衬垫，可增加有效容量。 　　(3)自我愈合能力强 土工织物被刺破后，织物内的膨润土又能回拢自我愈合，而且，上下层土工织物在针刺或缝合纤维的作用下也约東了膨润土的迁移，进一步提高了其自我愈合功能。 　　(4)抗干湿循环能力强 膨润土防水毯产品在受热后会出现干缩脱水的现象，但当给其重新注水后，由干缩脱水产生的裂缝就会马上闭合，其渗透系数又回到原先的 　　(5)抗冻融循环能力强』 有学者曾在一个大油罐内对三种CCL产品进行多次冻融循环的水力渗透试验，结果发现试验中的各种膨润土防水毯产品至少在经过三个冻融循环后，其渗透系数不会明显提高。 　　(6)施工方便 膨润土防水毯比压实性粘土与土工膜连接方便，安装简易，施工起来速度快，节约了工期和成本。 　　防渗作用是土工膜主要的功能。一般情况，土工膜应该是既不透水又不透气的，但由于制造工艺存在缺陷等原因，常用的土工膜不是绝对不能渗透的，而且土工膜与实际士体(或其他材料)相接触时，在长时期的水头作用下能否保持其防渗性也是值得关注的问题。由于接触面不平整，土体颗粒粗糙以及土体局部变形较大等方面的原因，在高水头作用下土工膜有可能被刺破、撕裂，从而失去或减弱其防渗性能，因而有必要进行相应的防渗试验。 　　土工膜的渗透性通常用渗透系数或透水率来表示。前者的优点是便于和土体的渗透系数相比较，但土工膜的渗透系数一般都是很小的，其厚度也很小，其渗透性用透水率更能够充分地反映出来。因为对水库或渠道来说漏一点水影响不大，但对环境工程中污染源的隔离层来说，对渗漏量的要求要严格得多。 　　土工膜的渗透系数是随土工膜所承受的正压力而变化，总的趋势是随压力的增加而减少。如果土工膜承受大的压力(水头或覆盖层荷载)或者其接触层的土粒较粗(较粉粒粗)时，土工膜很容易被刺破而丧失其防渗能力。在此情况下进行耐水压试验是必要的。耐水压试验是在土工膜与实际土体相接触的条件下逐步增加水的压力直到土工膜被刺破漏水为止。所以耐水压试验在特定条件下比土工膜的渗透试验更为重要。