Под земляным полотном понимается инженерное грунтовое сооружение в виде насыпей, выемок, нулевых мест, полунасыпей, полувыемок и полунасыпей-полувыемок, служащее основанием для верхнего строения железнодорожного пути и воспринимающее нагрузку от верхнего строения пути и железнодорожного подвижного состава (рисунки 2.11, 2.12).

Форму и размеры земляного полотна делают такими, чтобы на нем можно было, как на фундаменте, уложить верхнее строение пути. Благодаря прочному и устойчивому земляному полотну возможно безопасное и непрерывное движение поездов с установленной наибольшей скоростью и нагрузкой на ось подвижного состава.

При проектировании земляного полотна необходимо учитывать возможность широкого применения механизации строительных работ
и в последующей эксплуатации путевых работ, а также обеспечивать экономичность и долговечность сооружения. Земляное полотно должно обеспечивать быстрый сток воды от железнодорожного пути.

Если провести вертикальную плоскость перпендикулярно оси земляного полотна, то получится его поперечный разрез. Изображение такого поперечного разреза называется поперечным профилем.

В кривых участках пути земляное полотно уширяется в наружную сторону на величину b_кр (рисунок 2.13), которая зависит от радиуса кривой и приведена в таблице 2.3.

Верхняя часть однопутного земляного полотна, называемая балластной призмой, должна иметь форму трапеции с шириной поверху 2,3 м и высотой 0,15 м.

Под балластной призмой понимается составная часть верхнего строения железнодорожного пути – минеральный сыпучий материал, уложенный на основную площадку земляного полотна и имеющий определенный гранулометрический состав, обеспечивающий горизонтальную и вертикальную устойчивость железнодорожного пути при воздействии нагрузок от железнодорожного подвижного состава и температурных изменений.

Рисунок 2.11 – Земляное полотно в виде насыпи

Рисунок 2.12 – Земляное полотно в виде выемки

Рисунок 2.13 – Уширение земляного полотна в кривых

В грунтах скальных, из щебня и чистого крупно- и среднезернистого песка верх земляного полотна делается горизонтальным.

Основной площадке земляного полотна, построенного под двухпутную линию, придается форма треугольника с равными боковыми сторонами и высотой 0,20 м (рисунок 2.14).

Рисунок 2.14 – Форма основной площадки при дренирующих и скальных грунтах (а – для однопутной, б – для двух- и многопутных линий); при недренирующих грунтах (в – для однопутной, г – для двух- и многопутных линий)

При нечетном числе путей на перегоне очертание верхней части земляного полотна устраивается в виде треугольника с неравными боковыми сторонами.

Земляное полотно на станциях должно иметь в поперечном направлении односторонний или двусторонний уклон для отвода поверхностных вод от станционных путей. Такая форма создает наиболее благоприятные условия для отвода поверхностной (дождевой или от тающего снега) воды от железнодорожного пути.

Крутизна боковых откосов земляного полотна зависит от рода грунта
и его состояния, высоты насыпи или глубины выемки.

При устройстве выемок в грунтах, обладающих неодинаковыми свойствами, откосам можно придать ломаные очертания (уступы).

При постройке железнодорожного пути для возведения насыпей стремятся использовать землю из выемок. Там, где использование земли из выемок требует больших затрат на транспортировку или грунт в этих выемках непригоден для насыпи, землю для насыпей приходится брать из отведенных вблизи полотна резервов. Излишек земли из выемок складывают по бокам выемки в продольные валы, называемые кавальерами.

Между нижней гранью откоса насыпи и верхней гранью откоса резерва для большей устойчивости земляного полотна оставляется полоса земли, так называемая берма. Ширина ее, как правило, 3 м и во всяком случае не менее 2 м. В местах разлива рек берма должна быть не менее 4 м.

Если в дальнейшем предполагается постройка второго пути, то ширина бермы увеличивается со стороны будущего пути на 4,1 м, т. е. на ширину расстояния между осями путей.

Для отвода воды дно резерва имеет продольный уклон не менее 2‰ в сторону пониженных мест (ложбины, суходолы и т. д.) и, кроме того, поперечный уклон в сторону от насыпи.

Резервы в плане имеют обычно вид правильного прямоугольника; в местах разлива рек в резервах со стороны насыпи оставляются выступы, называемые траверсами. Назначение траверсов – уменьшить скорость течения воды и тем самым защитить насыпь от размыва.

Для быстрого стока воды кавальерам, укладываемым с одной или с обеих сторон выемки, придают в разрезе форму трапеции, причем верх кавальера должен иметь уклон в наружную сторону от пути в 20‰.

Кавальеры у выемок нужно располагать так, чтобы между верхним ребром (бровкой) откоса выемки и подошвой внутреннего (в сторону полотна) откоса кавальеров были оставлены нетронутые полосы земли – обрезы.

Ширина обреза при выемках в твердых и сухих грунтах должна быть не менее 5 м, в слабых грунтах — не менее 10 м. Кроме того, если предполагается сооружение второго пути, ширину обреза увеличивают на 4,1 м.

Одним из основных условий обеспечения прочности и устойчивости земляного полотна является своевременный и правильный отвод воды, особенно в местах разлива вод.

Насыпь в местах, заливаемых водой в период весеннего половодья, необходимо укреплять особенно прочно.

Нормативными документами, устанавливающими значения параметров ширины балластной призмы при отступлениях от нормативной ширины плеча на протяжении более 10 м на звеньевом железнодорожном пути в кривых со стороны наружной нити и на бесстыковом железнодорожном пути в прямых и кривых, являются Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 14 ноября 2016 г. № 2288р,  и Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 14 декабря 2016 г. № 2544р.