战国以降，堤防成为防洪最重要的技术手段。用土堤以御涨水，必须要维持堤防自身的稳定和良好的水力条件。明清年间黄河临河大堤边坡收分规定为“外坦里陡，四二收分”，如大堤高一丈，顶宽三丈，其底则应宽九丈，黄河下游千里长堤，堤身全凭土筑，土方量巨大，势必有一套科学的施工技术。
1.堤防基础清理
清代乾隆年间黄河修防技术总结性著作《修防琐志》中对于堤防基础清理十分重视。“创筑堤工，每有蛰陷之病，皆由堤底虚松。应于筑堤之始，先将本地土上树木草根尽行刨除，行硪二三遍，是平地之病根已除，堤根无虚松之弊，他日可免蛰陷，亦无堤底渗漏之患。然后方铺底土……”
元代至大初江浙行省围田堤岸统一按都水庸田司的五等围岸体式修筑，其中最高的堤防为七尺五寸，明万历年间耿桔将常熟堤岸定为一丈，可见下游泄水已不如元时通畅，水位较高。
长江堤防修筑，亦重地基清理。康雍年间湖北荆江筑堤时须先察土宜，原因是：“一遇缺口，必掘浮沙，见根土乃筑堤基。其所加换者，必用黄白壤。”
2.土料运输及加工处理
堤防要防渗、耐冲，因此对筑堤土料有特别要求。含沙量大的易渗漏。含水量太大或太小也将影响夯实程度，战国时期对此已有初步认识。明代河臣刘天和将堤防用土简要概括为：“凡创筑堤，必择坚实好土，毋用浮杂沙泥，必干湿得宜。燥则每层须用水洒润”，清代对土料的认识又进了一步：
第一，土料性状。黄河筑堤的土料大多取自河滩，一来不妨碍堤内农田耕作，二来可以减少滩地的淤高。但滩地的土壤性质又有不同，从筑堤角度说，在诸种土质中，“总以老土为佳”。老土业经多年淤积、风化和多种土壤掺和，黏度、细度和级配都比较优越，“夯硪如法，无不保锥”。但老土相对较少，一般多在堤防完成后“务寻老土，远觅胶泥，盖顶盖边，栽种草根，以御雨淋冲汕，以防风扬之虞”。
黄河河滩率多沙土，沙土多是秋天洪水陡落之后的滩地淤积，力学性质最差，“筑堤最忌流沙。及夏冬二季，流沙遇风即飞扬，遇雨则坍淋”，只能用于堤身内层。其夯实技巧在于，“贵在泼水，趁润夯杵，庶能凝结为一”。沙土一般有三种颜色，其中黄的性质较好，青白二色最松散。因此必须在堤防筑成之后，寻觅老土盖顶一层。
胶土力学特性也不甚好，“湿则硪力难施，干则不能合一”。胶土多系伏汛之后的滩地淤积，比较好的填筑办法是：将新到之土，令锨夫将大块胶泥劈碎，使之如鸡蛋大小，再令水夫浇水灌溉，待将土料泡透，然后再将其曝晒，并用尖嘴石夯带水杵打，效果甚佳。不过胶土遇干则裂。因此，也要和沙土一样，在堤顶用老土苫盖一层。
两合土：将相反性质的沙土和胶土掺合，俗称两合土，“此两合土筑成之堤最为坚牢。若遇无水之地（即使不另外加水），惟有一尺一坯，多加夯硪亦可”。当然，如能挖井取水喷洒，“水土合一，更加坚固，即经水浸，不致溃卸”。
第二，河滩取土场地布置。取土必须远离堤脚15丈以外，以免顺堤成河和缩短堤基渗水途径。
取土时按工程所需土料，在料场划分土塘，土塘之间留有马路。大约十夫之塘，马路留宽一丈，以便挑夫往来。土塘分布如格子形，塘间要多留横界。日后黄水涨发，一淤便平。若起土成河形，恐大溜一归，汕刷成险工。所以说：“（堤）内面成河形则引盗入室；外面成河形则开门放贼也，切宜慎之。”
土塘划分之后，取土要先远后近。多留纵横走路，以防阴雨。
第三，土料运输。“浚河筑堤之迟速，一视运土之迟速而已”，主要是由于土方工程量大。当大力挑担不及供给时，最初多用驴驮。但牲口草料准备，饲养人工等相当繁琐，并不合算。最便捷的运输工具是独轮车。这是由于，双轮车运载能力虽强，但料场高低不平，道路又不宜太宽，不便运转。而独轮车一人操作，灵活便捷，比人的载重量也大，直到今天在水利施工场地仍然常见。
3.堤身夯筑规范
“筑堤如何使其坚？全在行硪得法耳”，概括了土堤夯筑的重要作用。
第一，夯筑器具：明代堤防夯实主要用杵和夯，单人、双人或四人同时操作。筑堤“必用新制石夯。每土一层，用夯密筑一遍。次石杵，次铁尖杵，各筑一遍，复用夯筑平”。到了清代，夯筑工具中既有杵、夯，更主要的是硪。早期的硪多用石料凿成，嘉庆道光以来又有铁铸的。硪有多种形制，据道光年间成书的《河工器具图说》记载，硪分两大类：云硪，（主要用于打桩，由于高高抛起空中而得名），和地硪（用于土工夯筑）。地硪之中又有墩子硪、束腰硪（主要用于平地）；灯台硪和片子硪（主要用于两面堤坡）。地硪一般重约60斤到100斤，直径一尺一寸到一尺二寸，厚五寸，四周系有8至10条麻绳，由8至10人同时操作，夯打料土，提高了夯筑工效和质量。取土时按工程所需土料，在料场划分土塘，土塘之间留有马路。大约十夫之塘，马路留宽一丈，以便挑夫往来。土塘分布如格子形，塘间要多留横界。日后黄水涨发，一淤便平。若起土成河形，恐大溜一归，汕刷成险工。所以说：“（堤）内面成河形则引盗入室；外面成河形则开门放贼也，切宜慎之。”
土塘划分之后，取土要先远后近。多留纵横走路，以防阴雨。
第三，土料运输。“浚河筑堤之迟速，一视运土之迟速而已”，主要是由于土方工程量大。当大力挑担不及供给时，最初多用驴驮。但牲口草料准备，饲养人工等相当繁琐，并不合算。最便捷的运输工具是独轮车。这是由于，双轮车运载能力虽强，但料场高低不平，道路又不宜太宽，不便运转。而独轮车一人操作，灵活便捷，比人的载重量也大，直到今天在水利施工场地仍然常见。
4.质量检验
土方工程夯筑坚实与否，古代主要依靠签试检验。签试用铁锥，长二尺至三尺六寸，用木槌打入新筑土方内，再缓缓拔出，于锥孔中灌水。视锥孔中水渗入速度，可知夯实程度。
第一，签试评价：若一灌即泻，名曰漏锥；半存半泻，名曰渗口；存而不泻，名曰饱锥。签试可以“每加筑三尺即签试一回”，关键堤段，“必须层坯层签”，即每夯实一层，签试一遍。
第二，防止作弊：签手包庇堤工作弊有多种手段。例如，入锥时将铁签倾斜（尤其是签试堤坡）；起锥时用力四面摇晃，使锥孔四壁压实光滑；掌内藏一圆形土块，起锥时偷偷放入；在灌水的水壶内掺入鲇鱼涎或榆树皮汁等，都将妨碍签试的准确。
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