都是铁轨，为啥火车轨道铺满碎石，高铁轨道却一块石头都看不到？
都是铁轨，为啥火车轨道铺满碎石，高铁轨道却一块石头都看不到？
火车轨道上的碎石，即“道砟”，在传统铁路中扮演着重要角色。然而，随着高铁技术的发展，无砟轨道逐渐成为主流。本文将为您揭示道砟在传统铁路中的重要作用，以及高铁为何选择无砟轨道。
火车轨道上的小石子，称之为“道砟（zhǎ）”。这些道砟主要由花岗岩、玄武岩、石灰石的碎块构成，有的还会用炼铁产生的炉渣和煤渣作为道砟的材质。这些看似普通的小石子，在火车轨道中扮演着至关重要的角色。
1835年，英国开通第一条铁路，以现在的眼光来看这条铁路寒酸得很，不要说小石子了，连铁轨都没有，用的是木轨。到了1865年以后，英国的钢铁产量才上来，逐步开始使用铁轨。
慢慢的人们发现，这枕木中间必须要填充石子，没它还真不行。
首先，道砟的主要作用是保护路基。后期的火车和铁轨的重量都非常大，如果没有道砟的支撑，路基将难以承受这样的压力，道砟可以将枕木传下来的压力均匀的分散在路基上。
其次，道砟还具有排除轨道雨水的作用。在下雨时，雨水可以从道砟的缝隙里漏出去。
此外，道砟还有助于维持线路平面几何形状。在铁轨中间铺上石子，可以阻止枕木水平滑动，从而使钢轨保持稳定，保证火车行驶的安全行驶。
很多人不理解，让铁轨不移动，我在枕木下面打上树桩不行吗？还真不行，至少对以前的人来讲不行。夏天的时候铁轨温度非常高，会产生热胀效应，冬天的时候又非常冷，铁轨会收缩。长时间这样，打上的树桩就会松动，火车一跑，铁轨直接断开。
以前的铁轨是一节一节拼起来的，铺上“砟”以后，小石子不怕热胀冷缩，因为它们是一个一个的颗粒。铁轨胀长了，石子就往上升一点，收缩了石子会因为重力下降，完美的填充在枕木之间。
道砟还具有减震的作用。在轨道上铺的石子之间会产生弹性，这个弹性可以缓和车轮对钢轨的冲击，从而带来减震的效果。减震过后火车行驶的声音会变小很多。
最后，铺道砟还能阻止轨道内的野草和小灌木的生长，保证火车不被植物刮到。
总之，火车轨道上的小石子道砟，虽然看似普通，其实是一个天才的杰作。有砟铁轨的出现，让人类可以造更大的火车，一次拉货高达几千上万吨，为人类第一次工业革命打下了地基。
高铁的轨道为什么不铺小石子？
其实，第一条高铁轨道也铺设了道砟，对一些国家来讲有砟无砟对高铁的影响并不大，因为不是每个国家的高铁都要行驶到350公里/小时的高速。比如说印度，他们把200公里/小时的列车定义为高速铁路，对松弛感拉满的三哥来讲这已经非常快了。
但是我国不行，中国的高铁轨道基本上都是无砟轨道。
无砟轨道使用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床，保证了高速铁路的平顺性和稳定性。这种结构使得轨道的横向和纵向稳定性高，减少了列车在高速行驶时产生的振动和噪音，提高了乘客的舒适度，相比而言有砟轨道就很吵了。
无砟轨道的优点还包括养护维修工作量少、使用寿命长。由于无砟轨道的结构设计合理，减少了因碎石道砟松动和变形导致的维修问题，降低了维护成本。同时，无砟轨道的使用寿命长，可达60年以上，有砟轨道10年就要大修大检一次，寿命比较短。
无砟轨道的基本结构包括钢轨、扣件、轨道板、道床板等部分。钢轨直接铺设在轨道板上，通过扣件与轨道板紧密连接。这种轨道铺设起来非常方便，更换钢轨也十分简单，很适合高铁使用。
无砟轨道优点这么多，为什么不见其他国家使用？
其实无砟轨道看似结构简单，可背后蕴藏的科学原理非常复杂。
首先，修这种轨道要有超长钢轨锻造技术，像老式铁轨那样一节一节拼可不行，中国高铁轨道的长度一般为25米，在铺设的时候要把这一段一段的钢轨焊接起来，使用无缝焊接技术连接成一个整体。就这一步，可以劝退很多国家。
另外，无砟轨道的道床混凝土配比和浇筑方式也是难点，沥青要加多少？还要计算热膨胀系数，这样才能搞清楚不同季节轨道的热胀冷缩有多大，这些都是难点。一条无砟轨道背后有很多专利技术，凝结了很多工程专家的心血，不是什么国家都可以造得出来的。比如日本高铁的新干线，有很多路段用的还是普通的有砟轨道。