季节性冻土区的渠道，冻融循环每年发生一次，土工膜在50年的设计使用年限内需要承受约50次冻融循环，材料必须通过加速冻融试验验证其性能衰减在可接受范围内。渠坡部位的土工膜和保温板在冻融过程中可能发生蠕动滑移，需要采用锚固沟、广西百色当地土工格栅加筋或混凝土压顶等措施增强稳定性。渠道放空检修期间，裸露的土工膜直接暴露于冬季严寒，此时膜体温度可能降至环境温度，必须避免任何形式的机械冲击，防止低温脆性断裂。在极端寒冷地区，单一土工膜加保温板的方案可能仍不足以完全防止冻胀，需要进一步设置排水系统，在秋季将渠基含水率降低到冻胀敏感阈值以下。运行监测表明，采用土工膜-保温板复合防冻胀系统的渠道，冻胀裂缝减少80％以上，衬砌结构使用寿命延长至30年以上，是传统无防护渠道的3倍。从全生命周期成本角度，虽然复合系统使初始投资增加约40％，但大幅减少了每年春季的维修工作量，20年累计维修费用反而低于常规渠道，经济效益显著。

管道穿越段可能受到河床冲刷的影响，长期水流冲刷可能使覆盖层减薄甚至使土工膜暴露，设计中应根据河床演变预测确定足够的埋深或设置抛石防护。穿越段土工膜在管道运行期间承受着管道热膨胀产生的轴向位移和温度变化引起的热应力，必须具备足够的变形适应能力，断裂延伸率不应低于800％。管道检修和清管作业时，清管器通过可能产生振动，这种长期低幅振动对土工膜焊缝的疲劳性能构成潜在威胁，应在设计中考虑适当的减振措施。穿越河流的管道往往位于环境敏感区，一旦泄漏其生态损害不可逆，因此许多和地区的环保法规强制要求穿越大型河流的管道设置土工膜辅助防渗层。从事故统计看，虽然土工膜不能完全防止管道泄漏，但可以将泄漏物限制在包裹层内并通过监测系统及时发现，从而将污染范围控制在穿越段几十米范围内，避免了整个河段的污染，其环境效益远大于防渗投资。