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火车轨道上铺大量石头是什么原因?为什么高铁轨道上反倒是一干二净? 坐过普速列车

火车轨道上铺大量石头是什么原因?为什么高铁轨道上反倒是一干二净?

坐过普速列车的人,对铁轨下面那层厚厚的碎石子肯定不陌生,那些石子密密麻麻地铺在枕木周围,列车驶过时甚至能看到石子微微颤动。可换成高铁,轨道下方却是平整的混凝土板,一颗石子都找不到,同样都是火车走的轨道,差别怎么会这么大?

那些铺在普速铁路轨道下方的碎石子,专业名称叫“道砟”,材质通常是坚硬耐磨的花岗岩或玄武岩,经过破碎、筛选、清洗等多道工序加工而成,每一颗都有规定的尺寸和棱角。铺了道砟的轨道叫“有砟轨道”,而高铁那种没有碎石的叫“无砟轨道”。有砟轨道常见于时速250公里以下的铁路,普速列车、货运列车走的几乎都是这种轨道。

道砟的作用,远比看上去要复杂,一列火车的重量能达到几千吨甚至上万吨,这么重的家伙压在铁轨上,如果轨道下方是硬邦邦的泥土,用不了多久路基就会被压塌。

道砟的核心功能就是承载和分散重量,无数颗棱角分明的碎石相互咬合,把火车通过钢轨和枕木传递下来的巨大压力均匀分散到下方的路基上,避免局部压力过大导致沉降。同时,这些互相咬合的石子还能牢牢固定住枕木的位置,防止列车高速行驶或刹车时轨枕发生位移。

道砟还是一个天然的减震器,列车行驶时车轮与钢轨摩擦会产生剧烈震动和噪音,道砟层就像一块巨大的弹性缓冲垫,石子之间的缝隙能吸收震动和冲击力,减少震动向周边传递,同时吸收一部分噪音。如果没有这层道砟,列车驶过时产生的震动会直接传到路基上,不仅路基容易损坏,周边建筑也会受影响。

排水也是道砟的一项重要功能,铁路大多建在露天环境里,遇到雨雪天气,如果积水排不出去,路基就会被泡软甚至坍塌。道砟石子之间的大量缝隙能让雨水快速渗透排走,始终保持路基干燥稳定。此外,道砟还能帮助钢轨散热、抵抗热胀冷缩,防止钢轨在高温下胀轨或低温下断轨。

既然道砟有这么多好处,高铁为什么不用?原因就一个,速度。普速列车的运营时速大多在120到160公里,而高铁能达到350公里。这么高的速度对轨道的平顺性、稳定性和精度提出了极高要求,有砟轨道已经满足不了了,高铁列车时速超过250公里时,车底会形成强烈的气流,可能把道砟石子吸起来打坏列车底部。

而且列车长期高速碾轧会让道砟不断磨损粉化,导致轨道几何尺寸发生变化,需要频繁维修。所以高铁采用了无砟轨道,用高强度混凝土板整体浇筑取代碎石道床,直接把铁轨铺在平整的混凝土上。

无砟轨道稳定性高、平顺性好,使用寿命可达60年以上,日常维护工作量只有有砟轨道的十分之一左右。国内设计时速300公里及以上的高速铁路正线,目前都采用无砟轨道。

有砟和无砟,各有各的用场,没有高低之分,只是服务于不同的速度需求,2025年10月,位于贵州六盘水的野马寨采石场完成升级改造,年产能从15万立方米提升到40至60万立方米。这座采石场是中国铁路成都局仅有的两处自有采石场之一,专供铁路道砟。

同一年,京港高铁雄商段黄河特大桥的无砟轨道工程全部完工,铺设的是我国自主研发的CRTSⅢ型轨道板。2026年3月,河南栾川一家国企用尾矿废石加工的道砟成功中标国铁集团9.5万吨采购订单,同一年8月,黑龙江铁路首台道岔清筛机上线作业,效率比人工提升了4倍以上。

从野马寨采石场轰鸣的破碎机,到黄河特大桥上最后一块轨道板的浇筑,再到尾矿废石变身道砟的循环利用,两种轨道系统都在各自的线路上承载着每天无数趟列车的安全运行。石子也好,混凝土也罢,不过是不同速度下各自合理的选择罢了。