Проверка опасности вымывания и сползания (оплывания) части грунта по откосу

При вытекании (высачивании) фильтрующейся воды на откос плотины скорость фильтрации в точке высачивания А (рис. 14.31) направлена по касательной к линии депрессии (по откосу) и равна , где  - коэффициент фильтрации. В различных точках зоны высачивания АВ направление выходной скорости постепенно изменяется, становясь нормальной к откосу в точке В.

Касательная составляющая скорости  остается постоянной, нормальная составляющая  возрастает и теоретически в точке В достигает бесконечности (эпюра АВ на рис. 14.31, а), а практически некоторой конечной величины.

Под уровнем воды на участке откоса ВС линии токов выходят нормально откосу со скоростями меньшими, чем скорости на участке высачивания, поэтому устойчивость частиц грунта на участке высачивания меньше, чем на подводном участке откоса.

Единичный объем несвязного грунта в точке Μ (рис. 14.31, а), находящийся под действием силы веса  и фильтрационного давления  направленного под углом  к откосу, удерживается на откосе благодаря силе трения. Условие равновесия записывают так (проектируя все силы на линии откоса):
                  ,
откуда угол трения грунта должен иметь значение

.          (14.36)

В точке высачивания А угол  и

 
                                                      (14.37)

или

                                     .                                (14.38)

В случае возведения плотины на проницаемом основании величина  должна быть, по данным В. М. Шестакова, несколько меньше (примерно на 15%).

При увеличении угла ниже точки А значение  должно возрасти, но на откосе АВ будет уже не только фильтрационный поток, но и открытый поток с иными закономерностями.

Четкого решения для этих условий пока нет; практически можно пользоваться выражением (14.38), вводя лишь некоторый запас.

Для предотвращения оплывания откоса достаточно уложить наслонный дренаж. Более радикально задача решается устройством дренажа в теле плотины, благодаря которому кривая депрессии вообще не выходит на откос.

Устойчивость откоса из связных грунтов, обладающих сцеплением между частицами, на участке высачивания обеспечена лучше.