土工布是高拉伸强度材料，而泥土是低拉伸强度材料。土壤与土工合成材料结合后可提高承受负载的能力。其强度提高的程度既取决于铺放土工合成材料的强度，又取决于土工合成材料与泥土间摩擦力的大小。土体中合理加入抗拉材料(土工布)可改变土中的应力分布，约束土体的侧向变形，从而提高结构的稳定性。

防渗体设计

防渗体结构由基面、土工膜、保护层、块石（或砼）护坡共四层组成（如下图5.5.4.1），现将各层设计分述如下：

铺膜基面设计（即坝壳表面处理要求）

为防止上铺填土层顺其表面滑动，增加保护层（包括护面）的稳定性，将上游铺膜坝壳表面开挖成台阶段，每级高差为0.3m，水平宽根据坡比而定，斜坡设计为1 : 1.0（如图5.5.1.3）所示，开挖成形后，将表面的砖、石块及树根等清除干净，并用拍板将表面打紧，平整。

设计

根据产品主要特能，结合周头水库的具体情况，设计选用WCD-1型二布一膜的复合土工膜。

保护层设计

土工膜的防渗效果取决于施工中和运行过程中塑料膜的完好程度，为了防止人畜践踏，动植物破坏以及减少光热作用，由于它们是高分子化纤聚合物，故应特别避免阳光的直接照射，所以土工膜上应铺保护层。

保护层的颗粒直径不能太大，否则会刺破土工膜，一般对保护层的颗粒直径大小要按下式进行近似估算。

公式中：d保护层土料的最大颗粒直径；

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承受最大水头，取P=0.1Mpa；

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，要求实际土料最大颗粒直径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。

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》GB5028698）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。