保護層的顆粒直徑不能太大，否則會刺破復合土工膜，一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進行近似估算。

式中:d--保護層土料的 顆粒直徑;

k--系數，本工程取k=5;

[σ]--復合土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa;

p--承受 水頭，取P=0.1Mpa;

--復合土工膜厚度，取 =0.2mm(為塑膜厚度)。

將上述各數據代入上式得:

為了起見，要求實際土料 顆粒直徑d不大于6mm，故本工程采用篩制的粉質粘土，其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護層取200mm，下面100mm用篩制土，上面100mm用非篩制土。對非篩制土，應挑出較大石塊等其它雜物。

折疊護面設計
因為壩坡面是擋水建筑物，要承受風浪壓力，所以必須要有護面措施，本工程設計采用干砌大塊石護面。

護面塊石必須堅硬、密實、能長期耐風化，并有一定有重量個體，能夠承受風浪壓力及水流沖刷力的作用。

護面塊石的重量及Q及護面厚度參照《堤防工程設計規范》GB50286-98)中附錄D.3的方法確定。計算公式:

式中:Q--主要護面層護面塊石個體質量(t)

rb--人工塊石的重度(KN/m3) rb=24KN/m3

r--水的重度 r=10KN/m3

H--設計坡高 H=

KD--穩定系數，KD=5.5

t--塊石護面層厚度

n--護面塊石層數n=1

c--系數 c=1.4

m--斜坡坡度

經計算:Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護面厚度t=0.3m。

為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走，在塊石護面下鋪設厚度為0.1m的碎石(砂礫石)作墊層兼反濾層。

復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。國內外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。

復合土工膜的使用年限問題，主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定，據蘇聯 標準規定，水工用的厚度為0.2m的加穩定劑的聚乙烯薄膜，在清水條件下工作年限可達40~50年，在污水條件下工作年限為30~40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。
周頭水庫大壩本為心墻壩，但由于垮壩，造成了心墻上部的脫節，為解決上部防滲問題，原來加做了防滲斜墻。根據本次周頭水庫大壩的論證分析，為解決因大壩多次滑坡而造成的滲漏弱面及壩基滲漏，在垂直防滲方面采取了基巖帷幕灌漿，接觸面灌漿，沖抓套井回填帷幕及高噴防滲板墻等防滲體形成。上部斜墻部位采用復合土工膜鋪蓋防滲，下與垂直防滲墻相銜接，上至358.0m高程(高于校核洪水位0.97m)。具體位置及工程量見設計圖。