复合土工膜的施工主要包括复合土工膜的铺设、拼接以及锚固等操作。其工艺流程为：施工准备→铺设→拼接→锚固→焊接及质量检查→铺设垫层及混凝土预制板→质量检测→竣工验收。
1、施工准备
质量检验。选择的复合土工膜供应商，必须要由业主方、监理方和施工方共同考察并认可，入场的复合土工膜必须要有材料证明文件和合格证书。施工方要根据国家标准和设计的要求，委托具有资质的检测单位，检验已入场的复合土工膜的各项性能指标，检验合格且已经过监理工程师的批准后，方可用于工程的实体施工。剪裁。为了便于顺利施工，并保证复合土工膜拼接的质量，可在施工前根据施工作业长度的要求，剪裁复合土工膜，再拼接成满足作业尺寸的块体，最后将其缠绕于钢管上，以便于人工搬运和铺设作业。清基整坡。渠道边坡上的草皮、树根等杂物要彻底清除，并按照设计断面的要求开展削坡作业。在削坡的过程中，要避免损伤到复合土工膜，同时要将一些尖角硬物彻底清除掉。欠坡要做回填并夯实处理，回填土的厚度控制于20~50cm，夯实的厚度控制于20~30cm，坡面要光滑、密实且平整，其干容重要满足标准要求。
2、复合土工膜的铺设
复合土工膜的铺设分为坡面和渠底铺设两阶段，铺设采取波浪形的松弛方法，其富余量为1.5%左右，复合土工膜在摊开后要及时拉开、拉平，平整的与坡面吻合，不得存有突起和褶皱。坡面的铺设要顺着坡面的轴线方向进行滚铺，渠底的铺设则要沿着渠道的轴线方向进行滚铺，渠底与坡面要做成丁字形的连接型式。铺设的方向要按照从上游至下游的顺序，且上游边要压着下游边；复合土工膜的顶部要锚固在封顶板中，且压于路缘石的下，其锚固的长度要满足施工图纸的要求。
3、复合土工膜的拼接
复合土工膜的拼接分为土工膜的焊接和土工布的缝接。为了保证土工膜的焊接质量，其焊接操作一般都在厂内进行。对于复合土工膜焊接人员，要具有一定的焊接技术和经验，企业应定期组织对相关人员的专业培训，并进行现场讲解与指导，确保其能熟练的掌握复合土工膜的焊接技术，保证土工膜的焊接质量。在焊接前，要使用电吹风等工具吹去土工膜表面的泥沙等杂物，确保土工的膜面清洁。在焊接时，要在欲焊部位垫设一长木板，便于焊机在基面上行走，确保焊接的质量。焊机的行走速度要控制在1.5m/s~2.5m/s，温度要控制在220℃~300℃。
4、接缝检测
接缝检测的方法包括目测法、抽样测试法和现场检漏法。当渠道工程因为检测条件或检测工具等限制时，即采用目测法进行检测。在检测过程中要观察复合土工膜的接缝处是否存有漏接、烫损、褶皱或拼接不均匀等情况，若存在则要及时采取补救措施。
5、垫层和混凝土预制板的铺设
在复合土工膜上要铺设一层0.1m厚的砂垫石并压平贴紧，再将80mm的混凝土预制板铺设到砂垫石上。复合土工膜、砂垫石以及混凝土预制板的铺设要紧密衔接，避免复合土工膜遭受风吹等导致损伤和破坏。
6、质量检测
复合土工膜施工完成后，为了保证复合土工膜的整体质量，要对其铺设结果进行抽样检查，在每500m的施工段内要抽取一个试样，试样的强度等级不得小于母材强度的80%，同时要求试样的断裂处不可在接缝的位置。
7、防护层的施工
在复合土工膜铺设结束并完成竣工验收后，要进行防护层的施工。渠底的防护层可采用细石混凝土或砂浆浇筑，渠坡的防护层则采用粘结材料，将预制的长和宽在0.3~0.4m、厚30mm的素混凝土方块与复合土工膜粘接。