土工膜是一種高分子人工合成高分子柔性材料，具有比重小，韌性好，抗變形能力強(qiáng)，耐腐蝕，耐低溫等優(yōu)點(diǎn)。土壤薄膜作為阻水隔氣防滲材料，在渠道、水庫等方面得到廣泛應(yīng)用。

上圖：土工合成材料的分類城鎮(zhèn)固廢，是人們生活和基礎(chǔ)建設(shè)過程中產(chǎn)生的一種固體廢物。伴隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市化進(jìn)程的加快，城市固廢量也在不斷增加，其存量已超過2.82×1010t，每年還以8%~15%的速度增長，居世界首位。這些固廢中有80%儲(chǔ)存在垃圾填埋場，經(jīng)降解后可產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)(衍生氣體和滲濾液)。這些毒物可以導(dǎo)致或誘發(fā)癌癥，甚至可以導(dǎo)致基因變異。為了防止衍生氣體和滲濾液的泄漏，垃圾填埋場通常在固廢的下部采用兩層防滲襯墊系統(tǒng)(土工膜+粘土)進(jìn)行防滲處理，以防滲濾液污染土地；在固廢的上部依次鋪設(shè)土工膜、沙土和植被，以防止固廢產(chǎn)生的滲濾液和衍生氣體的泄漏，從而污染空氣，危害人類健康。土工膜的性能在垃圾填埋場中尤為重要，其破壞和失效將直接導(dǎo)致高度有害物質(zhì)甚至低輻射物質(zhì)的泄漏。國家為此頒布了各種規(guī)范，以指導(dǎo)填埋場的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和檢驗(yàn)，國家建設(shè)部也頒布了各種規(guī)范。但是，在工程實(shí)踐中，盡管采用了多種嚴(yán)格的施工工藝和質(zhì)量控制措施，土工膜滲透破壞和接縫破壞卻時(shí)有發(fā)生，且屢禁不止。對(duì)一座8米高封閉水庫進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水庫底部的單層襯墊土工膜被刺穿，導(dǎo)致水庫泄洪。對(duì)25年來運(yùn)行的垃圾填埋場土工膜的完整性進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷，可能造成嚴(yán)重破壞。在鹽湖城附近的一處垃圾填埋場，由于土工膜的穿透破壞，造成了無法修復(fù)的低輻射物質(zhì)泄漏。對(duì)一座建成14年的水槽進(jìn)行了詳細(xì)的底襯土工膜檢查，發(fā)現(xiàn)有2074個(gè)孔。由于具有完善的檢測體系和預(yù)警機(jī)制，歐美國家長期積累的垃圾填埋場土工膜穿透破壞和接縫破壞的案例較多。土壤薄膜的破壞始終是科學(xué)研究和工程實(shí)踐中的一個(gè)核心痛點(diǎn)。近些年來，科學(xué)家們基本一致認(rèn)為，僅僅發(fā)展越來越嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，甚至發(fā)展更先進(jìn)的檢測手段，還不夠，還需要在材料創(chuàng)新方面有所突破。