堤坝建在透水地基上，当地基厚度过大，采用其他防渗形式不经济或不可能时，可采用铺盖防渗。它是将透水性小的材料水平铺设在堤坝上游的一段长度内，并与堤身或坝身的防渗体系相连接，以增加渗径，减少渗透坡降，防止地基渗透变形并减少渗流量。一般用于铺盖材料的渗透系数至少应比地基的透水性小100倍，故以往常用粘性土。土工膜比粘土的透水性还要小，具有极大的柔性，能和地面密切贴合，而且施工相当方便，防渗效果良好。

土工膜用于堤防的防渗加固，其心墙式或斜墙式等形式的选用与堤基地层结构及其渗透性有关。堤基的地层结构，一般可分为单层结构、双层结构和多层结构三种。单层结构是指从地表往下至基岩基本上是同一类土，粘性土的单层结构均质地层不会发生渗透变形，而均质的砂性土单层结构在靠近背水坡的地面易发生渗透变形，远离堤段的地方则是安全的，这种地层在大江大河上比较少见。双层结构（二元结构）是指地层大致由两种土层组成，上层透水性较弱，其下为较厚的透水性较强的土层，当地层受开挖造成与江水连通或上覆层较薄时，往往是zui容易发生渗透破坏。这种“二元结构”在大江大河上比较常见，在我国是一种颇具代表性的堤基地层结构。多层结构往往是弱、较强、弱、较强、强透水层结构的组合，即在深度上是弱透水层与透水地层互层，而深层则往往是砂卵石等强透水层，这种地层也比较常见。

土工薄膜作用机理：由于薄膜的极弱透水性，可将其应用于堤坝中起隔水作用。当薄膜置于坝体中心作防渗心墙时，其两侧的筑坝材料特性基本相同。因而，在施工和蓄水期，薄膜两侧坝体竖向沉降同时发生且基本一致。由于薄膜心墙相当柔软，可随坝体同时下降而蜷曲在堤坝体内，故薄膜与堤坝体材料两者的变形基本协调，产生相对位移的可能性甚小。对于水平位移而言，施工期堤坝体内的上、下游两部分坝壳各自朝上、下游方向发生变形，因而对薄膜心墙的影响甚微。但在蓄水期，受上游水压作用，坝体的水平位移均朝向下游。心墙上游坝体的水平位移将抵消施工期其向上游的变形，而心墙下游坝体位移量将增加。这时，薄膜随坝体的水平位移将产生拉伸应变。鉴于薄膜具有较高的抗拉强度，能对坝体的水平位移产生抑制作用。抑制作用的大小取决于薄膜的抗拉性能。当采用薄膜连同心墙土料作组合防渗体时，薄膜置于上游坝壳与心墙土料之间，其两侧的材料特性截然不同，且坝体内各部位的竖向沉降或水平位移均相差甚大。柔软的薄膜可随坝体的变形而位移，但因其两侧变形量不同，且薄膜与心墙土料、薄膜与上游坝壳材料间的摩擦力也不一致。薄膜将随着摩擦力较大的一侧同时变形，而对具有一定摩擦力的另一侧产生抑制作用。薄膜的抗拉强度将抵抗因坝体各部位位移的不同而产生拉伸应变，同时，又抑制着坝体的应变，两者相辅相成。

此外，防渗薄膜置于支撑材料之间，必然遭受支撑材料的挤压，尤其在蓄水后又受到水压的作用，则薄膜可能在支撑材料的孔隙中产生顶破；同时，还可能被支撑材料尖锐棱角所刺破，最终丧失其抗渗性。薄膜的顶破和穿刺程度取决于法向应力的大小、支撑材料的形状和大小、薄膜自身的强度和伸长率。因此，在设计和施工中应根据土工膜的受力情况，确定其抗拉强度，选择合理的材料，做好土工膜上下过渡层，确保薄膜的整体安全，提高其抗渗性。对于重要堤防工程的防渗加固，目前普遍采用垂直防渗或临水坡铺设土工膜以及两者联合防渗等形式，可大大缩短施工工期。许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便，有推广使用的价值。

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。