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保护层的颗粒直径不能太大，否则会刺破复合土工膜，一般对保护层的颗粒直径大小要按下式进行近似估算。
式中:d--保护层土料的 颗粒直径;
k--安全系数，本工程取k=5;
[σ]--复合土工膜的抗拉允许强度[σ]=5.5Mpa;
p--承受 水头，取P=0.1Mpa;
--复合土工膜厚度，取 =0.2mm(为塑膜厚度)。
将上述各数据代入上式得:
为了安全起见，要求实际土料 颗粒直径d不大于6mm，故本工程采用筛制的粉质粘土，其它要求与坝体土料填筑要求一样。保护层取200mm，下面100mm用筛制土，上面100mm用非筛制土。对非筛制土，应挑出较大石块等其它杂物。
折叠护面设计
因为坝坡面是挡水建筑物，要承受风浪压力，所以必须要有护面措施，本工程设计采用干砌大块石护面。
护面块石必须坚硬、密实、能长期耐风化，并有一定有重量个体，能够承受风浪压力及水流冲刷力的作用。
护面块石的重量及Q及护面厚度参照《堤防工程设计规范》GB50286-98)中附录D.3的方法确定。计算公式:
式中:Q--主要护面层护面块石个体质量(t)
rb--人工块石的重度(KN/m3) rb=24KN/m3
r--水的重度 r=10KN/m3
H--设计坡高 H=
KD--稳定系数，KD=5.5
t--块石护面层厚度
n--护面块石层数n=1
c--系数 c=1.4
m--斜坡坡度
经计算:Q=48kg，t=0.29m，取干砌块石护面厚度t=0.3m。
为防止风浪水流将坝壳保护层粘土颗粒带走，在块石护面下铺设厚度为0.1m的碎石(砂砾石)作垫层兼反滤层。
土工布和土工膜是不一样的，但是他们相辅相成的混合在一起应用达到工程要求．
首先介绍下土工布：
土工布是 规定的用于土建工程中的一种新型施工材料,由长丝或短纤维经过不同的设备和工艺铺排成网状，再经过针刺等工艺让不同的纤维相互交织在一起，相互缠结固着使织物规格化，让织物柔软、丰满、厚实、硬挺，以达到不同的厚度满足使用要求，据用丝的长短分为长丝无纺土工布或短丝无纺土工布，长丝的抗拉强度高于短丝.纤维柔软具有一定的抗撕裂能力.
主要作用是：反滤、滤水、加固作用。规格从100克每平方米到800克每平方米。主要材质为涤纶纤维，具有优越的透水性、过滤性、耐用性变形适应能力，同时具有很好的平面排水能力
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，可分为两一布一膜，一布一膜，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。土工膜是一种以高分子化学柔性材料的聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。
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复合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。国内外防渗应用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)，它们是一种高分子化学柔性材料，比重较小，延伸性较强，适应变形能力高，耐腐蚀，耐低温，抗冻性能好。
复合土工膜的使用年限问题，主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定，据苏联 标准规定，水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜，在清水条件下工作年限可达40~50年，在污水条件下工作年限为30~40年。因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。
周头水库大坝本为心墙坝，但由于垮坝，造成了心墙上部的脱节，为解决上部防渗问题，原来加做了防渗斜墙。根据本次周头水库大坝的安全论证分析，为解决因大坝多次滑坡而造成的渗漏弱面及坝基渗漏，在垂直防渗方面采取了基岩帷幕灌浆，接触面灌浆，冲抓套井回填帷幕及高喷防渗板墙等防渗体形成。上部斜墙部位采用复合土工膜铺盖防渗，下与垂直防渗墙相衔接，上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)。具体位置及工程量见设计图。
