Geomembraani kui tähtsat geosünteetilist materjali kasutatakse laialdaselt{0}}imbumisvastastes projektides, nagu veekaitseprojektid, prügilad ja teede alused. Selle projekteerimispõhimõtted põhinevad eelkõige materjali füüsikalistel ja mehaanilistel omadustel, samuti projekti keskkonna tegelikel nõuetel. Läbi teaduslike arvutuste ja ratsionaalse valiku tagatakse projekti ohutus ja vastupidavus.
Geomembraani disain arvestab peamiselt selle-lekkevastast jõudlust. Põhinäitaja on läbilaskvuse koefitsient, mis peab tavaliselt jääma vahemikku 10⁻¹² kuni 10⁻¹⁷ cm/s, et täita rangeid -imbumisvastaseid nõudeid. Suure -tihedusega polüetüleen (HDPE) ja lineaarne madala-tihedusega polüetüleen (LLDPE) on oma suurepärase keemilise stabiilsuse ja vananemiskindluse tõttu peamised materjalid. Materjali pikaajalist vastupidavust tuleb hinnata projektikeskkonna (nt reovesi ja prügila nõrgvesi) söövitavate omaduste põhjal.
Teine oluline aspekt on mehaaniline disain. Geomembraanid peavad ehituse ajal taluma tõmbe-, nihke- ja väliskoormusi, mistõttu nende tõmbetugevus, pikenemine ja keevisõmbluse tugevus peavad vastama regulatiivsetele nõuetele. Näiteks HDPE geomembraanide voolavuspiir on tavaliselt suurem või võrdne 20 MPa ja murdepikenemine on suurem või võrdne 700%, tagades vastupidavuse pragunemisele vundamendi deformeerumisel. Lisaks võib membraani kombineerimine selliste materjalidega nagu geotekstiilid ja geovõrgud suurendada üldist stabiilsust, optimeerides hõõrdetegurite arvutuste abil kihtidevahelist sidumist.
Sama oluline on keskkonnaga kohanemisvõime. Geomembraanid peavad vastu pidama UV-kiirtele, temperatuurikõikumistele ja bioerosioonile, seetõttu lisatakse sageli tahma antioksüdante. Paindlikkuse ja vastupidavuse tasakaalustamiseks kontrollitakse paksust (tavaliselt 0,5–2,0 mm). Keerulisel maastikul kasutatakse pingejaotuse simuleerimiseks lõplike elementide analüüsi, et vältida lokaalseid pingekontsentratsioone, mis võivad põhjustada kahjustusi.
Kokkuvõttes eeldab geomembraani projekteerimine materjaliteaduse, mehaaniliste arvutuste ja keskkonnatehnika teooria igakülgset mõistmist. Täpse valiku ja struktuuri optimeerimise abil on võimalik saavutada tõhus veekindlus ja pikaajaline{1}}kindlus.
