土工膜是一种新的防渗技术，土工膜防渗因膜为柔性，能较好地适应坝体沉陷、变形且膜的不透水性能好，用于坝体防渗较为理想。由于水库坝坡的坡比均在1:2以上，因此，边坡自身稳定不成问题。根据顿头坑水库的位于比较边远的山区，不利于材料运输的实际情况，同时，水库要保证耕地灌溉和人畜用水，不宜长时间的放空库容，应尽快恢复水库的作用。决定采用土工膜进行防渗处理。
    土工膜上覆层的路基填料采用筛除了超粒径的级配良好的砾石土。从已铺设土工膜的段落的一端向另一端填筑，施工机械采用运输车辆倒行卸料推进，推土机摊铺，然后运输车辆继续从已填料处倒行卸料，直至整个段落全部覆盖后再用平地机整平，并洒水和碾压。