Ядро грунтовой плотины является единственным противофильтрационным элементом плотины. Именно ядро обеспечивает предотвращение проникновения воды, фильтрующейся в теле плотины, в ее низовую призму и далее — в нижний бьеф. По этой причине при разработке проектной документации по грунтовой плотине к материалу ядра предъявляются очень высокие требования. Согласно проекту структура материала ядра не должна быть повреждена при всех фактических фильтрационных процессах, которые действуют на протяжении эксплуатации сооружения. Важнейшим показателем здесь служит фильтрационная прочность материала ядра.
При проектировании ядра грунтовой плотины учитываются различные критерии, обеспечивающие фильтрационную прочность грунта, из которого отсыпается ядро грунтовой плотины. Эти критерии можно представить в виде следующих требований:
1. Максимальный градиент напора Imax при выходе фильтрующегося потока из ядра (т.е. на плоскости сопряжения низовой грани ядра с переходной зоной) согласно проекту должен быть ниже критического градиента контактного выпора Iвыпор.крит:
Imax < Iвыпор.крит.
2. Скорость фильтрации в потенциальных трещинах материала ядра Vтрещ должна быть меньше размывающей скорости грунта ядра Vразмыв:
Vтрещ < Vразыв.
3. Градиент напора I должен быть ниже градиента Iсуфф, при котором в трещинах ядра активизируется суффозия:
I < Iсуфф.
4. В проектируемых фильтрах переходной зоны ядра (которые обеспечивают сопряжение материала ядра и основного тела плотины), не должны наблюдаться фильтрационные деформации δфильтр.
Все вышеописанные параметры (градиенты напора и др.) определяются в проектной документации по соответствующим методикам для конкретных условий и свойств материала ядра, переходной зоны и основного тела плотины.