防渗土工膜的发展史

   HDPE土工膜是土工合成材料中的一大类产品，在不同的场合和时间被称为“防渗膜”、“防水卷材”。国际上土工膜的应用可追溯到20世纪30年代，首先用于游泳池和灌溉渠道防渗，然后发展到土石坝、水闸及其他土建工程。至于将合成材料真正用于土建工程，则是从20世纪50年代末期开始的。如今，用土工膜系统作为长期措施替代传统的衬砌法对大坝等水工建筑物进行防渗处理已被工程界广泛接受。许多国家还将土工合成材料在某些特殊工程上的应用列为施工标准和重要考察指标。20世纪80年代以后，土工合成材料的应用又有了新的飞跃，产品形式不断更新，各种复合型、组合型土工合成材料不断涌现。到1984年，全世界使用土工合成材料的工程超过10万项，铺设土工织物面积超过3亿平方米。1996年，仅北美地区的工程项目就消耗了价值8亿美元的土工材料，主要是土工膜和土工织物。美国、德国、法国、意大利、日本、加拿大等二十多个国家在堤坝工程中使用了土工膜。美国联邦公路局（认可土工织物）和美国洲际公路交通协会（认可土工合成物加筋技术）都允许在许多公路桥梁建设项目中使用土工材料。

 我们在进行防水工程建设的时候，或者其他相关工程建设需要我们铺设复合土工膜的时候，一般都会选择铺设两层复合土工膜,这是为什么呢？复合土工膜的铺设有基底层和支撑层组成，基底层是为了可以给我们的复合土工膜一个很好的保护作用，而支撑层的作用是使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的损坏，因此支撑层应取用级配不均的土料，并且要求夯实良好，其大粒径的选择与膜的物理性能指标，水源情况和防渗标准有很大关系。复合土工膜铺化学稳定性好，具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好，随着密度的上升，机械性能和阻隔性能会相应提高，耐热，和抗拉强度也更高;可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。一般我们选择两层都铺设的情况是针对水资源比较缺乏的地区还要考虑防水效果,起到第二防线的作用，对于严寒地区还要考虑防冻效果，人工湖由15cm厚粘土层和1cm厚聚苯板组成,其它人工湖均为15cm厚粘土层，根据实践经验，土料大粒径不大于6mm。

土工膜的防渗系数

  土工膜表面的摩擦特性，根据多方研究可归纳如下：界面的峰值摩擦力与正应力呈直线关系；界面上的剪应力与位移之间为非线性关系，取决于土的变形特性。如土为应变软化型，则摩擦特性也是应变软化型，反之亦然。在峰值点之前，应力与位移关系基本上符合双曲线关系；摩擦角的大小与接触材料的特性有关。如砂的摩擦角比黏土的摩擦角大，尖角砂粒的摩擦角比圆角砂粒的摩擦角大等。

  土工膜是一种无孔的介质，但当它与水接触时，水会在膜中扩散和渗透。测定的方法主要有体积测量和放射性跟踪法。这是一种自扩散现象，因此称为“白扩散流量”。如果土工膜受到压力作用，则会产生新的流量，称为“压差流量”。由于土工膜的不均匀而产生的水流可包括在“压差流量”中，这种机理与多孔介质中的渗流机理是不同的，因此严格说来达西定律是不适用的，但实用中仍采用渗透系数来表达土工膜的渗透性能。