工程中施工一般在土工膜施工完畢后，都要在膜上鋪設一層砂礫石等土石料作為膜上保護層。在土石料保護層鋪設和壓實過程中，土工膜產生損傷或缺陷的概率遠大于焊接階段，這是由于施工過程中覆蓋材料穿刺以及重型機械碾壓等均易造成土工膜出現破損。覆蓋保護層后，土工膜的缺陷難以通過肉眼直接觀察發現，通常利用電學法進行該階段土工膜缺陷的探測。

與無上保護層時的裸膜缺陷探測不同，對有上保護層的土工膜，缺陷探測可采用電學探測法中的雙電極法和偶極子法。

在土工膜上、下墊層中分別布置供電電極，連接高壓直流電的正負極，若土工膜完好無損，因土工膜的高阻特性，兩電極之間不能形成電流回路; 而當土工膜存在缺陷時，缺陷將為電流提供通路從而使串聯在回路中的電流表指數發生改變。雙電極法僅通過供電電極之間是否產生電流回路來判斷缺陷的存在，而不能對缺陷位置及數目進行確定，且場地中諸多可導電的因素都會對探測結果造成干擾。為此，對傳統雙電極法進行改進，形成了偶極子法 ，其工作原理是在雙電極法形成電流回路后，利用一對間距固定的探測電極在土工膜膜上介質表面進行移動探測。

當土工膜完好無損時，膜上介質中無電流，偶極子檢測不到信號; 而當土工膜存在缺陷時，膜上介質中形成電位場，此時若在偶極子的探測路線上土工膜存在缺陷，隨著從土工膜完整區域接近缺陷位置，偶極子間的電位差將逐漸增大; 當偶極子的前端電極位于缺陷處，此時兩探測電極間的電位差達到頂峰值; 當兩探測電極位于缺陷中心對稱位置時，兩電極電位差為零; 若繼續向前移動，電位差將反向增大，直至后端探測電極位于缺陷處時到達頂峰值; 探測電極繼續前進時，電位差將逐漸減小。在探測電極的移動過程中，可連續記錄電位變化過程，繪制沿探測方向的電位(差) 變化曲線，其中電位差分布曲線會出現一個波峰和一個波谷，二者的中點即為缺陷的位置。