为什么铁路下方要铺满碎石：道砟的作用与演变

在火车铁轨上放置石子可能导致列车脱轨，但为什么铁路建设中依然会在轨道下方铺设大量碎石呢？这样做有什么好处？与高速铁路相比有何不同之处？

先来看一个案例：2020年5月，在日本千叶县鸭川市发生了一起事件。一名10岁的学生为了做实验在铁轨上放置了石头，导致列车脱轨，差点冲出轨道。虽然没有造成人员伤亡，但调查后发现这不是第一次发生类似情况。4月至5月期间，该区域的列车曾因同样的原因紧急停车两次。

这名小学生被带离现场接受调查。回到正题，在铁轨上放置石子可能导致脱轨事故，但在日常生活中，为什么我们仍会看到轨道下方有这么多碎石？这不会引起安全问题吗？比如飞溅的石子可能伤及行人，或者列车碾压导致意外。

让我们回顾一下铁路的发展历史。很多人或许不知道，最初铁轨是为矿洞运输而设计的，并且出现时间早于火车本身。后来随着火车问世，两者才得到了更好的结合与发展。

在建设初期，时常会发生各种问题。经过长时间的技术革新和改进后，铁质轨道与车轮才逐渐普及开来。但早期铺设铁路时，轨道下方并未铺满碎石，这导致了一系列的挑战。

例如，由于地面高低不平，火车行驶速度慢且事故频发；气候条件不同也会影响铁路的状态，如遇到暴雨天气，木质枕木容易腐烂，需要大量资金进行维修。另外，随着列车载重和运行速度的增加，对轨道的压力也随之增大。

这些问题持续了很长一段时间，直到20世纪初才有人提出在轨道下方铺设碎石的方法。这些碎石被称为“道砟”，它的使用可以更稳定地固定枕木与铁轨，并减少下部空隙，从而确保列车行驶的安全性。

此外，道砟还有许多其他优点。它使工人能够更容易观察到轨道的状态，一旦发现不平整或故障问题时，维修人员可以在最短时间内进行处理。同时，道砟还能降低噪音污染，“哐当哐当”的声音对于铁路沿线的居民来说是一大困扰，但铺设碎石后，这种噪音会大大减少。

此外，道砟具有良好的排水性能，在暴雨期间可以迅速将水流通过缝隙排走，并汇集到旁边的沟渠中，防止路基被浸泡。同时还能有效抑制杂草生长，避免轨道因覆盖而难以辨认从而引发的安全隐患。

这些碎石的成本相对较低，过去在中国，花岗岩和玄武岩等材料价格便宜且形状不规则，非常适合用作铺设道砟的材料。因此，在正常情况下，除非有人故意将石头放置在铁轨上方，否则它们紧密相连不易飞溅伤人。

然而，随着高铁技术的发展，火车与高速铁路之间出现了差异。高铁运行时速达到250至350公里左右，是普通列车的两到三倍，这使得道砟无法承受如此高的压力而容易导致铁轨变形。当列车经过时，飞溅的石子不仅会刮擦车身还可能损坏玻璃并威胁乘客安全。

此外，高速铁路还需要频繁维修以应对磨损或排水不良等问题，这对高铁运输效率造成严重影响。因此，传统铺设方式已不再适用于当前需求。

鉴于此，我国经济条件大幅提升后，为提高铁路运输效率，逐渐淘汰了传统的建设模式，转而采用更加高效的混凝土固定技术来替代道砟轨道。

这种新型的无砟轨道设计中，木质枕木被混凝土所取代，并且铁轨之间也焊接在一起以保证结构稳定性和平整度。即使在行驶过程中放置硬币也不会倒下，这大大减少了噪音污染并提高了安全性。

从有砟轨道到无砟轨道的进步是我国交通技术发展的重要里程碑之一。如今中国高铁速度在全球享有盛誉，并吸引了众多国家前来学习借鉴。这一成就离不开无数幕后工作者的努力与付出。