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土工合成材料的早应用可追溯到本世纪二三十年代。1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料，其形式类似于土工膜。其后，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也有较长历史。更多土工合成材料行业分析息请查阅中国报告大厅发布的《年中国土工合成材料行业研究报告》。以近代人工聚合物为原料的土工织物的早应用实例，是50年代初的荷兰三角洲工程。据估计，用量超过了1000万m2，大大促进了土工合成材料的工程应用。60年代，美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等。并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。
土工网于1968年在日本开始应用，主要用在填土坡，帮助坡缘填土压实，以增大其强度和稳定性。与此同时，土工网也被用在软基上筑堤，以后又发展为在堤底铺设。非织造土工合成材料技术可能于1967年在美国、法国、英国开始应用，它是一种较厚的聚酯非织造土工织物，作为大坝上游抛石护坡下的反滤层，或作为基土与其上覆盖的粗粒料之间的隔离层。非织造织物的出现为土工织物的应用开辟了较广阔的天地。80年代后出现了排水带，路堤下用非织造织物作加筋，以及土工织物加筋挡墙等应用实例。我国应用土工合成材料开始较晚，但发展速度很快。目前几乎在各种类型的岩土工程和大量的水利及堤防工程中都得到应用。1974年江苏省江都嘶马用织造型土工织物制成的软体排。

抗拉性好、抗腐蚀性强、抗老化性能高等优良的物性、化学性能，使用寿命50年以上，已经成为国内卫生填埋场的“用料主力军”。将HDPE膜和其他土工合成材料按照环境要求进行适当调配，推出合理的设计方案，已经成为市场公认的正确做法。根据住建部统计的数据来看，国内卫生填埋处理市场处于稳定发展时期，“十三五”至“十四五”期间仍将处于上升增长期，对于土工合成材料的需求也会随之大幅。尽管如此，但国内卫生填埋场的发展依然存在不少值得关注的问题。住建部环境卫生工程技术研究中心副总工程师刘畅表示， 鼓励PPP形式，向资本市场开发，但填埋场资本市场进入程度一直比较低，而带来的危害则是导致卫生设计门槛和产品门槛降低。
大量地方设计院和公司进入行业，在降低成本的同时也带来设计质量、土工合成材料质量、建设质量等问题。此外，国内的卫生填埋场还面临着“三高一低”技术问题。所谓三高，是指渗滤液浓度高、渗沥液水位高、沉淀失效风险高，一低是指卫生填埋场稳定系数低，土工合成材料与卫生填埋场的应用存在设计与施工不匹配的现象。基于此，刘畅表示，在未来的发展方面，要参考中国卫生填埋场的特点，对土工合成材料进行开发、利用，此外，填埋场衬垫漏损检测等相关监测和质量管控技术的开发应用。卫生填埋场标准和规范中针对土工合成材料的优化和规范，同样刻不容缓。土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。