土工布是高拉伸強度材料，而泥土是低拉伸強度材料。土壤與土工合成材料結合后可提高承受負載的能力。其強度提高的程度既取決于鋪放土工合成材料的強度，又取決于土工合成材料與泥土間摩擦力的大小。土體中合理加入抗拉材料(土工布)可改變土中的應力分布，約束土體的側向變形，從而提高結構的穩定性。

防滲體設計

防滲體結構由基面、土工膜、保護層、塊石（或砼）護坡共四層組成（如下圖5.5.4.1），現將各層設計分述如下：

鋪膜基面設計（即壩殼表面處理要求）

為防止上鋪填土層順其表面滑動，增加保護層（包括護面）的穩定性，將上游鋪膜壩殼表面開挖成臺階段，每級高差為0.3m，水平寬根據坡比而定，斜坡設計為1 : 1.0（如圖5.5.1.3）所示，開挖成形后，將表面的磚、石塊及樹根等清除干凈，并用拍板將表面打緊，平整。

設計

根據產品主要特能，結合周頭水庫的具體情況，設計選用WCD-1型二布一膜的復合土工膜。

保護層設計

土工膜的防滲效果取決于施工中和運行過程中塑料膜的完好程度，為了防止人畜踐踏，動植物破壞以及減少光熱作用，由于它們是高分子化纖聚合物，故應特別避免陽光的直接照射，所以土工膜上應鋪保護層。

保護層的顆粒直徑不能太大，否則會刺破土工膜，一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進行近似估算。

公式中：d保護層土料的最大顆粒直徑；

k安全系數，本工程取k=5；

[σ]復合土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa；

p承受最大水頭，取P=0.1Mpa；

土工膜厚度，取 =0.2mm（為塑膜厚度）。

將上述各數據代入上式得：

為了安全起見，要求實際土料最大顆粒直徑d不大于6mm，故本工程采用篩制的粉質粘土，其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護層取200mm，下面100mm用篩制土，上面100mm用非篩制土。對非篩制土，應挑出較大石塊等其它雜物。

護面設計

因為壩坡面是擋水建筑物，要承受風浪壓力，所以必須要有護面措施，本工程設計采用干砌大塊石護面。

護面塊石必須堅硬、密實、能長期耐風化，并有一定有重量個體，能夠承受風浪壓力及水流沖刷力的作用。

護面塊石的重量及Q及護面厚度參照《堤防工程設計規范》GB5028698）中附錄D.3的方法確定。計算公式：

式中：Q主要護面層護面塊石個體質量（t）

rb人工塊石的重度（KN/m3） rb=24KN/m3

r水的重度 r=10KN/m3

H設計坡高 H=

KD穩定系數，KD=5.5

t塊石護面層厚度

n護面塊石層數n=1

c系數 c=1.4

m斜坡坡度

經計算：Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護面厚度t=0.3m。

為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走，在塊石護面下鋪設厚度為0.1m的碎石（砂礫石）作墊層兼反濾層。