普通渠道水利用系数仅为0.5,在输水过程中近一半引水因渠道渗漏损失,总体输水效率很低。土工合成材料膨润土防渗毯(GCL)是种高效的防渗卷材,抗渗静水压可达1.OMPa以上,渗透系数5×10-11cm/s,可以大幅度的提高渠系水利利用率。本文对渠道实地铺设和室内冻融循环对GCL力学性能影响进行了试验研究,探讨了GCL的主要老化因素和外护材料的抗老化效果,以及冻融对GCL力学性能的影响研。本试验为GCL在干旱寒冷地区渠道防渗工程中的应用提供了理论基础。本文主要以河套灌区渠道铺设的GCL为研究对象,利用力学试验研究分析GCL性能的变化,得到一些有价值的结论和成果：(1)GCL在直接暴露在自然环境中,抗拉强度、应变随铺设使用时间的延长呈递减趋势,其力学性能下降幅度很大,平均每年抗拉强度下降7.1%、最大应变降低6.1%。紫外线使土工织物的老化速度加快,铺设在渠底的GCL因为有覆盖土和水做为保护层,要比铺设在渠侧的GCL力学性能降低的幅度小很多,所以不需要做外护加工也有很好的抗老化能力。(2)外护材料B1、B3对GCL的保护作用很明显,不但提高GCL的力学性能,还减慢GCL的老化速度,对GCL的使用寿命有很大影响；外护材料B2对GCL的力学性质和抗老化性都有所提高,更明显的增强了抗老化能力,增强了GCL结构的稳定性。(3) GCL吸水后会发生轻微的缩水,这种现象使得GCL在经过浸泡后,力学性能会有所提高,提高幅度在3.14%～5.17%,并且使结构更加紧密(4)冻融循环会使GCL的厚度增加,膨润土膨胀空间增大,使GCL的防渗性能和降低,结构的紧密性降低；多次的冻融循环后膨润土冻胀效果累计,使缝合纤维部分发生断裂,降低土工织物间的连接,对GCL防渗效果有很大的影响。(5)试验结果表明抗破坏能力强的GCL抵抗变形的能力较弱；经过多次冻融后GCL的力学性能和抗变形能力有所下降,下降幅度15.52%-24.8%；4种GCL中2#力学性能最佳,1#由于上下层土工织物不能同时达到应力峰值,力学性能最不稳定,所以1#力学性能最差。