为啥火车铁轨要铺石子而地铁不用（为什么火车轨道下面要铺碎石子）

每当路过火车轨道的时候，大家都能看到满满一地的碎石子，这些石子是干什么的，为何高铁的铁轨没有？

生活中的细节往往能衍生出问题

火车轨道的碎石子

有的人猜想，碎石子的出现是因为火车重量太大，导致轨道周围的石头被碾碎了。

可问题是，这些碎石子密密麻麻，摆放得相当整齐，怎么看也不像是自然形成的。

其实，火车轨道的碎石其实就是人工铺在路面上，其原因有三点。

其一，碎石子是为了增加火车行驶的安全性，为地面加固加稳。

通常来讲，一列8节的客运列车的重量在420吨到510吨之间，客运列车一般是16节，重量可能会达到1000吨左右，而货运列车装满货物的重量只会更高。

普通列车的内部结构

如此重的列车在轨道上行驶，势必会给路面带来巨大的负担，大家平时看到的沥青路也坑坑洼洼，这就是行驶的汽车给路面带来的损害，而列车行驶在轨道上带来的后果只会更严重

如果是地质坚硬的路面还好，一旦遇到松软的泥土层，轨道很容易塌陷进去，影响列车正常行驶。

在路面上铺满石子，就能很好地解决这一问题。

这些石子别看都是碎石，但是内部的结构都相当坚硬，能够为轨道分摊压力，让列车在行驶的时候更加安全。

列车轨道受力分析

所以，并不是所有碎石都能够铺上轨道，只有玄武岩、花岗岩这类密度较高的岩石，才有这个资格，这些石头被打碎之后还要进行加工处理，使它们能够在路面上发挥更好的效果。

值得一提的是，这种碎石也被运用在高速公路的建设上，由此看来，碎石的硬度是受到工程师的认可的。

减噪减震

列车在行驶的过程当中，噪音对于乘客来说也是一大问题。

由于火车轮轨的相互作用，在轨道附近产生了复杂的运动形式，并通过火车的外壳传入到车厢当中。

路面的石子可以减少列车与轨道之间的相互作用力，让列车产生的震动更小，行驶起来相对要稳定许多，大大减少了噪音污染。

这也是为什么，同样是平坦的路面，火车运行要比汽车平稳得多。

平安出行把家还

减少噪音的操作一方面是为了增加乘客的乘坐体验，另一方面也能减少对周围环境的影响。

因为列车行驶过程当中要经过大量的野外地带，噪音很容易对当地的野生动物造成影响。

排水定型

由于每个碎石之间的形状不一，堆积到一起的碎石空隙很大，降落到轨道当中的雨水和很容易通过这些缝隙排出。

如果没有这些碎石，雨水会在轨道内部堆积起来，铁制的轨道很容易受到雨水侵蚀，出现生锈等情况，从而导致轨道寿命的减少。

此外，碎石还起到定型的作用，所谓的定型主要是轨道的形状。

在自然环境当中，轨道经历寒冬和酷暑，在热胀冷缩作用下，铁轨用不了几年就已经不成原样。

热胀冷缩原理

轨道当中的石子将轨道挤满，使得轨道很难向内收缩，而外部的石子起阻拦作用，轨道又几乎无法外扩张，以此来保证轨道几年甚至是十几年都不会改变原有的形状。

最后就是，铺在路面上的碎石子能够抑制杂草的生长，减少人工清理的成本，让列车在轨道上行驶得更加通畅。

总之，碎石子的好处多种多样，后来人们也将这些小碎石铺成的道路称之为道砟，属于铁路建设的基础工程。

人工填铺道砟

在修建道砟的过程当中，要用重物将路面的碎石子压实，使得碎石子的耐风化能力有效提升。

既然碎石子对铁轨的帮助如此巨大，为何在高铁修建的过程当中，不采用道砟的方式？

多提问，多探究：道砟为何不适用于高铁

高铁不用碎石子的理由

首先碎石子铺在高铁路面上相当不安全，因为高铁的速度很快，一般在200到380千米每时。

普通火车的速度也才140千米每时，在高铁高速行驶的气流下，小碎石可能飞出原本的轨道，对周围的人或物造成危害。

这并不是危言耸听，我国路面交通就经常出现碎石伤车的情况。

比如在高架桥上高速公路行驶的汽车，有时就会蹦跶两颗石子到桥下，导致桥下的车窗玻璃损坏。

高速路上的汽车行驶的车速一般只有80到120km每时，这种速度蹦出的石子都足以伤及车窗玻璃，如果是换做高铁，后果难以想象。

物体被抛出窗外会产生加速度

随着我国技术的进步，如今的高铁时速能够达到600公里，考虑到列车安全问题，传统的道砟肯定是不能使用了。

其次，我国的铁轨建设技术上已经相当成熟，在高铁的铁轨当中采用的是特殊混凝土单元来替代原本道砟的作用。

无砟轨道结构

这种新式的混凝土与轨道融为一体，在保证轨道性能的同时，也有着较高的安全性。

最后，道砟也不利于高铁的高速行驶，高铁为了加快速度在轨道上采用的是无渣轨道，这种轨道最大的特点就是光滑，在行驶的过程当中轨道没有任何阻碍。

而道砟上的碎石会严重影响高铁的速度，甚至对某些特定的高铁造成损坏。

高铁轨道结构

因为这些高铁被设计出来，就是为了投放在新型高铁轨道上，设计结构更偏向于这一方面，所以很难适应道砟结构。

通俗来讲，就像是跑车不能适应陡峭的乡间小路一般。

话虽如此，但并不是说高铁的轨道完全不能采用道砟的方式。

法国的高铁轨道是世界上为数不多的，采用道砟的国家。

这种道砟并不是普通的道砟，当中的碎石全部都是利用了一种强力的黏合剂加固，保证列车行驶的安全。

特殊的法国高速铁路

理论上，黏合之后的道砟碎石能够承受的列车时速高达570千米左右，在这个数值以下，碎石不会飞出，没有安全隐患。

这也仅仅是理论值，因为法国的商业高铁速度也不过在250到300千米之间，远远达不到理论数值。

我国的客运高速铁路早在2011年的时候，就已经达到了380千米每时，这就是著名的京沪高速铁路，在设计上，京沪高速铁路最低时速都可以达到350千米，是“中国速度”的骄傲。

京沪高速铁路路线图

另外，法国的道砟也伴随着巨大的成本，这些成本最终都会反映到民众身上。

毕竟铁轨的建造成本越高，发售的车票票价也就越高。

法国高铁票价在1.65到2.13元每公里之间，1318千米所需要的费用折合人民币高达2000元，这是我国的京沪高速铁路的距离，而我国京沪高速铁路二等座的费用常年在500到600人民币之间浮动。

京沪高速铁路：中国人的骄傲

可见技术进步的最终受益人，还是普通老百姓，在技术的背后，正是有着无数的科学家夜以继日地研究、实验才有了今天的成果。

,