土工薄膜是由高分子聚合物制成的透水性甚小的材料，渗透系数一般为10-11～10-12 cm/s，这样低的透水性是一种颇为理想的防渗材料。其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面：（1）堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙。（2）透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙。（3）混凝土坝、圬工坝及碾压混凝土坝的防渗体。（4）渠道的衬砌防渗。（5）涵闸水平铺盖防渗。（6）隧道和堤坝内埋管的防渗。（7）施工围堰的防渗。
土工膜作为一种良好的防渗材料，目前在土石坝中，特别是堤防防渗工程中已被广泛地采用，在混凝土坝或碾压式混凝土坝的修补中，作为防渗护面也逐渐增多，其使用量约为土工织物使用量的11%左右。在我国的土坝建设和堤防加固中，作为垂直防渗墙的墙体材料等，被广泛地使用。土工膜的厚度很薄，两布一膜性能，容易遭破坏，为了有效保护和提高其在坡面上的稳定性，在土工膜与堤身或堤基接触处应加一定厚度的垫层（过渡层）或反滤层，尤其对于膜与粗粒料直接接触的情况。
土工膜最早应用可追溯到上世纪二三十年代，两布一膜厂家，人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料；50年代初，美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌；前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗。我国对土工膜的研究和应用起步虽较晚，但发展很快。60年代中期，两布一膜供应，塑料薄膜用于渠道防渗，较早的工程有河南人民胜利渠、陕西人民引渭渠、北京东北旺灌区和山西的几处灌区，主要原料是聚氯乙烯，个别是聚乙烯，甘肃两布一膜，以后推广到水库、水闸和蓄水池等工程。70年代中后期利用聚丙烯编织布进行防渗护底处理，1979～1980年宁夏石嘴山市修建了一 座容积为25万m3 的蓄水池，采用厚度为0.1mm的聚氯乙烯薄膜防渗。1984年陕西西骆峪水库采用三层厚0.06mm的聚乙烯薄膜作防渗。
随着高分子化学工业的发展，自20世纪以来相继出现了聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯等各种纤维，这些合成材料具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不会发霉、不怕虫蛀及吸湿性小等特点，用于工程又具有施工简便、易保证质量、施工进度快、造价低等优点，故被人们所重视，应用也日益广泛。
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