水力性能指标，主要为渗透系数或抗渗强度，是土工膜很重要的水力特性指标，反映土工膜的抗渗透能力。其渗透系数或抗渗强度通过抗渗强度试验确定。

土工膜与介质面相互作用性能指标，即土或混凝土面—土工膜界面的摩擦系数，土工膜埋在土中，通过土—土工膜界面摩擦力传递土中应力，形成连续稳定的应力场；土工膜铺设在混凝土或沥青面板上联合防渗，两种介质间通过胶结粘合在一起，共同承担防渗作用，通过界面摩擦力抗衡内部孔隙水应力，防止滑坡形成稳定的复合坝面体。需通过试验方法确定土工膜与界面间的摩擦系数。

土工膜的耐久性指标，影响聚合物土工膜耐久性的因素包括：热、光、氧、臭氧、湿气、大气中的二氧化氮和二氧化硫、溶剂、低温、酶和细菌、应力和应变等。土工膜的破坏可能由于：反聚合作用和分子断裂使聚合物分解，从而使聚合物物理性能衰化和发生软化；失去增塑剂和辅助成分，导致聚合物硬化变脆；薄膜遇液体发生膨胀或溶解而发生强度的衰减，渗透性增大；接缝不良或拉开。

土工膜或复合土工膜用于堤坝防渗工程，除上述一般优点外，在力学上它还能够改善堤坝本身的结构性能。

（1）复合土工膜对堤坝应力的影响。在土体压缩变形时，复合土工膜由于是柔性材料蜷曲在堤坝内，当坝体承受拉应力时，由于它有较高的抗拉强度，故可承担土体的部分拉应力，从而抑制土体的应变。

（2）复合土工膜对堤坝竖向沉降的影响。当考虑复合土工膜与心墙间相对滑移时，坝体竖向沉降类同于未铺设复合土工膜的沉降等值线分布，其最大沉降量略小些，在复合土工膜处的等值线不连续。

（3）复合土工膜对堤坝水平位移的影响。复合土工膜采用接触单元模式，由于考虑相对滑移则上游坝壳向上游位移，比不设复合土工膜时位移要大。当复合土工膜采用线单元模式时，其上游坝壳的位移明显减小，增加了复合土工膜处的水平位移量，说明复合土工膜抗拉强度起着一定的抑制作用。

（4）渗流场的改变对应力的影响。对于具有渗流条件的堤坝，存在着体积渗透力，铺设复合土工膜后堤坝内渗流场发生了变化，坝体内应力应变随之发生变化，引起应力的重新调整，使小主应力有较大改变，而大主应力变化较小。总之，复合土工膜是一种柔性防渗材料，它与砾质粘土心墙做组合防渗体时，由于其具有较高的抗拉强度，抑制了土体的应变，从而使土体各部位的应力有所调整。另一方面，复合土工膜的渗透系数相当小，可消刹作用水头，使坝体内的自由水面降低甚多，渗流量减小，有利于下游坝坡的稳定。

如果用粘接剂将膜牢牢粘贴在沥青混凝土斜墙或混凝土面板上，膜断裂时都不会滑移，斜墙限制了它的伸长变形。给斜墙上铺膜时斜墙上是没有裂缝的，当水库蓄水斜墙受水压力作用，在水压力足够大时，因斜墙堆石基础沉陷变形，斜墙抗拉强度低，伸长变形小，允许拉应变仅为1%，当斜墙变形超过沥青混凝土斜墙或混凝土面板的允许变形时，斜墙开裂，产生裂缝。由于在裂缝处，膜的初始长度为零，因而在斜墙裂缝处膜的应变和应力是比较大的，应该设法避免这种情况发生。

复合土工膜如果用喷射混凝土或现浇混凝土，约束嵌固了膜，从理论上来说只要混凝土保护层出现裂缝，膜就可能断裂。与沥青混凝土斜墙不同的是，混凝土受拉和适应变形能力差，混凝土保护层更易出现裂缝，再则膜在保护层下面，对膜更不利。但根据有关规定，复合土工膜保护层可采用喷射混凝土或现浇混凝土，中间不需设其它垫层。对于较高的堆石坝，经研究表明，斜墙上的复合土工膜承受的拉力较大，安全系数偏低，需选较厚的复合土工膜，也可以根据不同的部位选择不同厚度的复合土工膜。