完善的防渗系统是卫生填埋场的核心。目前的卫生填埋场人工防渗系统以高密度聚乙烯(HDPE)膜为核心的人工衬层应用最为广泛。为发挥HDPE土工膜的高效阻隔作用，避免HDPE土工膜损坏，规范要求在膜下面要有厚度大于100cm的黏土保护层，在边坡上也要求厚度大于75cm;在膜上要有渗沥液导渗层和保护层。
如果山谷型填埋场的边坡大于45°，膜下的地下水导渗层、黏土保护层，膜上的渗沥液导渗层、黏土保护层的敷设十分困难。同时，由于较陡的边坡覆盖土层很薄，开挖后边坡岩石裸露，形成锋利的棱角，即使没有垃圾堆体加载，对HDPE土工膜的安全也构成了极大的威肋，进而影响防渗系统的有效性。
以600一1000g/m2为宜;土工布上铺设HDPE防渗膜(厚度不小于2mm);膜上再铺一层600一1000g/m2的土工布，这一层土工布既可以起到一定的保护作用，也可以代替渗沥液导渗层，因此宜选用较厚的或设双层土工布。要完全避免垃圾在压实时戳穿防渗膜，还需在土工布上再堆码一层袋装土，这一步工作可以在填埋作业时进行。