土工合成材料黏土垫(Geosynthetic Clay Liner,简称GCL。)是一种新型防渗土工复合材料,上世纪80年代末土工合成材料黏土垫投入美国市场,我国于上世纪九十年代末开始引进。土工合成材料黏土垫渗透系数低,抗干湿循环、抗冻融循环能力强,有极强的自愈能力,不易被顶破或刺破而失效,能较好地适应不均匀沉降,施工方便,施工受天气影响小。目前已成为国内外公认最具发展前景的新型防渗材料之一。国外对于它的研究已经取得了一定的成果,但国内开展的研究工作尚少。本文首先探讨了土工合成材料黏土垫的防渗工作原理,随后从其的防渗工作原理出发,指出GCL最主要的特性低渗透性与其工作条件(主要是上覆有效应力)密切相关。而目前广泛采用的ASTM D5887标准试验方法采用固定上覆有效应力,它主要适用于环境工程,对于其它方面的应用有其不足之处。鉴于此作者提出了一种新的能适用于范围更为广的试验方法,并研制出了相应的试验仪器。结合中国水利水电科学研究院某科研项目,采用新研制的仪器进行了一系列的土工合成材料黏土垫渗透试验。通过对观测数据进行整理分析,得出如下结论:(1)土工合成材料黏土垫的水化时间随上覆有效应力的增加而缩短;(2)土工合成材料黏土垫的渗透系数随上覆有效应力的增加而减小;(3)土工合成材料黏土垫的渗透系数随渗透梯度的上升而增大;(4)渗透系数在土工合成材料黏土垫被扰动后,需要较长的时间才能达到稳定。最后,作者给出了确定土工合成材料黏土垫厚度的方法。