При длительной эксплуатации земляное полотно подвергается неблагоприятным природным воздействиям (воды, температуры, гравитационных процессов), а также ударно-динамическому воздействию подвижного состава. В результате с течением времени в грунтах земляного полотна происходят необратимые процессы – изменяются физико-механические характеристики, влажностный режим, плотность, а следовательно, и напряженно-деформированное состояние земляного полотна в целом. Это нередко приводит к деформациям полотна и невозможности обеспечения требуемых скоростей движения поездов. К основным мероприятиям по усилению земляного полотна и обеспечению его эксплуатационной надежности относятся: регулирование поверхностного стока, подземного стока, тепловых и гравитационных процессов; мелиорация грунтов.
Регулирование поверхностного стока осуществляется путем планировки поверхности, а также применением защит от размывов и инфильтрации воды в грунт (в т. ч. водосборно-водоотводных сооружений). Применяются следующие основные типы защитных и укрепительных устройств, отвечающие современным требованиям.