Грунтовые откосы являются наиболее сложными искусственно-естественными образованиями, которые нередко обрушаются и приводят к авариям. При проектировании железнодорожной линии важно учитывать не только склоны, образуемые в процессе производства земляных работ, но и склоны, являющиеся элементом природного рельефа.
Для склона можно выделить три основные стадии по устойчивости. Первая стадия – устойчивый склон, имеющий равновесный профиль, слабый смыв грунта; количество смываемого со склона грунта равно количеству аккумулирующего грунта у подошвы склона; на склоне нет оврагов и оползней; стабилен местный базис эрозии, заканчивающийся у подошвы склона. Вторая стадия – условно устойчивый склон, находящийся в стадии предельного равновесия; на склоне возможны деформации при дополнительной нагрузке; задернованные осыпи или оползни; профилактические мероприятия (террасирование, водоотведение). Третья стадия – неустойчивый склон с действующими оползнями и растущими оврагами.
Для анализа состояния рельефа главная роль принадлежит законам механики грунтов. Среди последних ведущую роль играют три закона – сжатия, сдвига и фильтрации. Для откосов в первую очередь важен закон сопротивления грунта сдвигу.