土工膜的厚度应依据防渗和强度两方面的要求来确定。控制渗漏量对隔绝污染源来说尤为重要。按照达西公式，渗透系数为10-12 cm/s的1mm厚的土工膜与渗透系数10-10 cm/s的厚度为20 cm的粘土相比，其渗透系数虽然相差100倍，但土工膜的透水率 反而比粘土大一倍。加厚土工膜可以有效地减少渗透量。另外，确保土工膜在水压力下 不被刺穿漏水，膜厚也是一个重要因素。
土工膜被刺破必须有接触面不平整的条件。引起刺破的压力可以是水压力或粗粒土传递的荷载，根据一些试验结果，认为土工膜抵抗后者刺破的能力比抗水压力大，所以只对水压力的作用加以介绍。
目前，在水压力刺破方面有两种厚度计算模型。一种是土工 膜铺在粗料土表面，在水压力作用下有一个嵌入作用，原来相对平直的土工膜下陷在粗粒土的孔隙中，土工膜受拉达到一定程度后，拉应力超过断裂强度，土工膜便被拉破。另一种是土工膜施工前都要求整平地面，对缝和洞的空隙都应充填，但如充填物质受水压力或水流的作用下陷开裂使得土工膜在局部地点下沉，并承受拉力，严重时也可能拉破土工 膜
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