铁路轨道下方为什么用石子（为什么火车轨道下面要铺碎石子）

文|整点科普

坐过绿皮火车和高铁的人会发现一件非常奇怪的事情：火车运行的轨道下面和周围，铺设了很多碎石子，但高铁却没有。

火车轨道下铺碎石，难道不会导致火车在运行的过程中更颠簸，甚至是发生脱轨事件吗？为什么高铁轨道下不用铺碎石，难道这是高铁行驶平稳的原因之一？

要解决这些问题，我们需要先了解，这些碎石子到底是什么东西。

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火车轨道下面的碎石子是什么？

火车轨道下的碎石可不是普通的小石头，它有一个的专业名称叫“道砟”。

通常来说，路基面以上、轨枕底下的部分称为道床，分为有砟道床和无砟道床，铺碎石的就是有砟道床。

但是，并不是所有的石头都能被选上，有砟道床所选用的材料必须同时具备坚硬和弹性的统一，同时还要不易被风化，有一定的排水性能。

在备选的材料中，碎石、卵石、粗砂都具备这些性质，但碎石的性能符合度是最高的，所以我国铁路普遍采用的是碎石。

然而，不是路边随便一颗碎石就能入选，玄武岩和花岗岩由于硬度高被选为原材料，还需要经过打碎、筛选加工等步骤后，达到特定的标准的碎石才能被用到铁路中，所以不用担心会影响到火车正常运行。

使用碎石的有砟道床，不仅具有建设成本低、周期短的优势，噪音传播范围也很小，而且还很容易修复。

除此之外，这些碎石还有其它更重要的作用。

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铁路上为什么要铺碎石子？有什么大作用？

一般来说，火车轨道下的道砟厚度约为20CM，铁路工作人员会按时进行监测，假如出现沉降现象，就需要用碎石重新将沉降部分垫回去并压实；

铁路每年施工时也需要换道砟，但也有个别铁路需要的时候才更换，换完之后要进行捣固，将其压实。

对这些碎石头这么上心，主要是因为它在铁路中发挥了不可缺少的作用。

• 减少震动，分散受力：

火车非常重，仅一个火车头的重量就在126-132吨之间，最重的高达184吨，再加上每节车厢的重量和载重量，仅靠几根铁轨支撑是不现实的；

火车在铁轨上高速行驶时会引起剧烈震动，轮子与铁轨的接触面积也非常小，铁轨承压是非常大的，如果铁轨下方是松软的泥质面，根本无法抗压，很容易发生沉降或陷落，引发事故。

使用道砟填充，不仅能够稳固轨枕的位置，还能防止轨道下凹，起到分散压力、减少震动和保护路基的作用。

• 散热排水：

火车在行驶过程中，轮子与轨道所产生的摩擦力会转变成巨大的热量，热胀冷缩的原理下，火车轨道容易断裂，发生脱轨事故。

而且，若是泥质面，下雨时火车可能根本无法运行。

铁轨下的道砟在雨天时能够利用彼此之间的缝隙疏导积水，避免轨道被侵蚀，同时还能充当热导体，起到散热排水的的作用。

• 吸收噪音：

火车在行驶时造成剧烈的震动，势必会发出噪音，不仅会影响到乘客，还会影响到周围居民，也会干扰驾驶员的判断和接收信息。

这些道砟可以吸收一部分震动，降低噪音，让火车行驶更加平稳。

除此之外，铁轨的周围会长杂草，如果不铺道砟，这些生命力顽强的杂草很容易就会占据整个铁轨，妨碍火车正常运行。铺了道砟，这些杂草就没有生长的空间了。

就是这么不起眼的碎石头，凝聚成一股力量，让我们的铁路运输变得更加安全。

那么，为什么高铁轨道不铺设碎石呢？

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为什么高铁轨道不用铺设碎石子？

铺设碎石的铁路会出现磨损或者污浊的现象，最严重的就是塌陷，需要经常进行养护，这是一项不小的工程，费时费力又费财。

而且，传统的铁轨存在噪音污染大、经常需要维护等缺点，时间久了容易出现安全问题。

为了彻底解决这问题，提高铁路运输的效率，我国在设计高铁轨道时，将铁轨用混凝土固定住，还用焊接技术铺设成严丝合缝的线路，每节车厢连接更为精密，也就不需要用到道砟了。

• 震动小，运行平稳：

我国在修建铁轨时，利用热胀冷缩的原理，将伸展得最长的钢轨一根根焊接，使轨道缝隙变得更小，冬天时，高铁轨道也能凭着钢材本身的抗拉强度，保持不变形，高铁轨道也能变得平滑整齐。

所以，即便不铺设碎石，高铁在高速运行时也就能够保持平稳，同时产生的噪音和震动都非常小，连硬币都能在行驶过程中长时间保持立起来的状态。

• 影响运行速度，造成事故：

高铁轨道不需要铺设碎石，也和运行速度有很大关系。

火车的速度大致约为80-120km/h，而高铁时速一般在250-350km/h，几乎超出火车速度2、3倍。

正所谓汝之蜜糖彼之砒霜，高铁在高速运行中会形成气流，轨道上若是有碎石就会被气流卷起来，可能会砸到玻璃，影响乘客的生命安全。

卷起来的碎石也会干扰驾驶，影响运行速度，容易造成高铁事故。

有砟轨道和无砟轨道的区别，实际上体现的是我国在铁路运输技术上的进步，我们不仅做到了更快，还更加平稳安全，效率更高。

但不管哪一种，都有其存在的意义，小小的碎石子也能发挥出巨大的力量，而技术的进步使我们的生活变得更加便捷有效。

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