Актуальным вопросом отрасли железнодорожного транспорта является повышение устойчивости и снижение деформативности конструкций земляного полотна в условиях строительства на слабых основаниях методом замены слабого грунта. В ходе исследования определялась ширина слабого грунта понизу, подлежащего замене, с учетом требований к показателям деформативности, обеспечивающим заданные геометрические параметры при устройстве земляного полотна в различных условиях грунтового основания. Численное моделирование осуществлялось на основе известных теоретических принципов и в соответствии с последовательностью этапов строительства высокоскоростной железнодорожной магистрали на слабых основаниях с помощью геотехнического программного обеспечения Plaxis 2D. При рассмотрении и оценке различной толщины слоя слабого грунта, подлежащего замене, построен график зависимости деформации от главного напряжения в точке развития пластической деформации, определено значение стабильного запаса прочности. Проведенное исследование позволило предложить численный метод определения коэффициента устойчивости откосов. Анализ актуальных нормативных документов и методов расчета земляных конструкций на слабых грунтах подтвердил необходимость доработки существующих методов расчета.