为什么铁路上要放很多小石头？

我们坐火车时常常会看到铁轨下有许多碎石，很多人会以为火车是建在土路上的，自然会有许多碎石，实际上这些小石头都是人为放上去的这些小石头的专业名词叫道砟，道砟是铁路运输系统中，用作承托轨道枕木的碎石，是常见的轨道道床结构，铁路工程人员会在铺设钢轨之前，先在路基铺上一层碎石，再加以压实，然后才铺上枕木及路轨，道砟的作用增加铁轨的稳定性，使用道砟可以使到排水容易及容易调校路轨位置，同时由于道砟把列车及路轨重量分散在路基上，故此能够减低列车经过时所带来的震动及噪音，令到乘客的乘坐舒适程度增加，分散震动的力量,增强排水功能，道砟同时可分散列车驶经时产生的震

我们坐火车时常常会看到铁轨下有许多碎石，很多人会以为火车是建在土路上的，自然会有许多碎石，实际上这些小石头都是人为放上去的

这些小石头的专业名词叫道砟，道砟是铁路运输系统中，用作承托轨道枕木的碎石，是常见的轨道道床结构。铁路工程人员会在铺设钢轨之前，先在路基铺上一层碎石，再加以压实，然后才铺上枕木及路轨。

道砟的作用

增加铁轨的稳定性。使用道砟可以使到排水容易及容易调校路轨位置，同时由于道砟把列车及路轨重量分散在路基上，故此能够减低列车经过时所带来的震动及噪音，令到乘客的乘坐舒适程度增加。

分散震动的力量,增强排水功能。道砟同时可分散列车驶经时产生的震动及高热，保持钢轨的轨距不变，不致发生出轨事故，并可减少噪音，石头之间的罅隙更可迅速排去雨水。如果不铺石子,当下雨时,排水功能受阻,会使得铁轨下面的土壤松散,铁轨落陷；冬天铁轨下会产生霜柱,铁轨就要向上浮起.

但是道砟路轨不及混凝土坚固，碎石又会因列车压力而移位，需定期校正路轨位置，并要补充碎石；而道砟的高排水力亦会令路轨杂草丛生，保养成本较高。

世界很多国家的高速铁路都是无砟轨道。可是法国高速铁路却都是用碎石做道砟的。关键是列车高速行驶时会对周围产生强大的气流冲击，车底的基石（道砟）也是如此。

一般的铁路基石会到处飞溅撞击车辆。所以高速铁路一般用混凝土单元代替基石，可是法国高速铁路仍然用的是基石，而且即使跑574.8KM/H的高速列车行驶过去，基石都安然无恙，因为道砟要经过胶粘过后才能使用。

一位在铁路上工作20年的老师傅告诉我，别看铁道上铺的小石子不起眼，但里面却大有文章。要是没有这些小石子的存在，火车的安全性根本无法保障。

上学的时候，我家住的地方距离铁道只有一墙之隔，从楼上就能看到墙那边的铁道。

无聊的时候，总喜欢趴在窗户边上，看着围墙另一边的铁道，数着过去了几辆火车，每辆火车有几节车厢。

随着次数的增多，我突然意识到一个问题，铁轨上为什么那么多小石子？在当时，由于岁数还小，我以为这些碎石是修建铁路时没有清理掉的垃圾。

直到参加工作后，机缘巧合地认识了一位在铁路上工作20多年的老师傅，在他的解答下，我才知道铺在铁路上的小石子叫做道砟，道砟的作用主要有以下几点。

将火车的重量更均匀地分散到路基上

普通一节火车车厢的重量在70吨左右，一列长途火车通常有16节车厢，整体加起来一列火车就有1000多吨的重量，这还是在火车空载的情况下。如果是载客或装满货物的话，火车的重量还要成倍地增加。

火车在铁轨上行进时，列车自身的重量，经过钢轨、枕木、道砟传递到路基，枕木承受的压力是相当大的。虽然在修建铁路的时候，枕木和路基有非常严格的抗压要求，但铁轨上每天都会经过大量的火车。时间久了，枕木和路基就会出现下陷的问题。

因此就需要在铁轨上均匀地铺满道砟，分散枕木的压力，通过增大作用面积，减小单位面积上的压力，路基受到的压力会更均匀。

防止铁轨位移

铁轨不都是固定的么？真的会出现位移吗？答案是会的，不过这种位移是非常轻微的，用肉眼很难察觉到。

火车在经过弯道时，铁轨需要提供列车转弯所需的向心力，其反作用力会促使铁轨向外轨方向移动；在经过上坡路段时，火车头牵引力的反作用力同样会使轨道位移。

当然，这种位移不是永久的，在火车通过之后，铁轨会很快的恢复原位。

在铁路上铺满道砟，让道砟将枕木牢牢的包裹起来，可以减少铁轨的移动，将铁轨限制在一个安全的范围内。如果没有道砟的存在，一旦铁轨出现较大的位移，火车脱轨的几率就会无限加大。

吸收火车行进时的冲击力，也就是减震

火车运行时，是钢制的车轮在钢制的轨道上滚动，行进的速度加上火车的重量，车轮会对铁轨造成相当大的冲击，对轨道的瞬时压力是火车静态重量的两倍。

和汽车不同，火车并没有橡胶来吸收这种冲击力，这么强大的瞬间冲击力如果不妥善解决的话，会出现下面这三种问题：

第一、会导致路基下沉。

第二、让乘客感到颠簸，影响乘坐体验。

第三、冲击力反作用在铁轨上，会导致扣件、枕木、钢轨的折断。

正是因为这些问题，在钢与钢的碰撞之间，需要相对软一点的道砟作为缓冲，吸收这种强大的冲击力，给火车提供减震。当然，道砟的“软”只是相对车轮和铁轨，事实上它可一点都不软。

道砟还具有排水功能

铁轨上的排水，绝不是仅依靠排水沟就能实现的，道砟对排水至关重要。

下雨时，道砟可以快速的使雨水渗透到地下，提高道床整体的排水能力。如果铁轨上没有铺设道砟，雨水不能顺利的排出去，路基和枕木长时间的浸泡在雨水中，就会影响路基和枕木的强度。

一旦路基的水土流失，或者说枕木变得脆弱，那么火车经过时，非常容易发生事故。

因此，排水是倒着必须具备的功能。

什么样的石子都可以做道砟么？

当然不是。在大多数人眼中，道砟无非是枕木下面的一堆石子，但不是所有的石子都能当做道砟来用。

对于道砟来说，要有足够的强度来承担枕木传递下来的压力，强度不够的话，火车所带来的压力就会把道砟压碎。火车经过时所产生的震动，会让道砟之间相互碰撞、摩擦，道砟强度不够的话，用不了多久道砟就会被磨损掉。

同时，道砟还要有极强的抗腐蚀能力。这里的“腐蚀”不是指人为造成的，而是面对大自然环境的变化。在高温环境中不易涨裂，在冬季的严寒中不易冻裂，同时还不能轻易的被雨水侵蚀。

除了以上两点，还有最重要的一点就是，选做道砟的石子决不能“圆滑”。必须是那种有棱有角的，形状越不规则越好，表面越粗糙越好。只有这样，才能让道砟稳固的待在一起，牢牢的抱成一团。要是那种太“圆滑”的石子，道砟就会四处散落。

别看道砟是一堆石子，同样需要定期的养护

在我们的观念中，铁轨长期受到火车的碾压、摩擦，难免会出现断裂、位移、磨损的情况，工作人员要定期地对铁轨进行维修养护。

很多人想不到的是，那些由小石子堆成的道砟，同样需要定期的养护。

随着火车的运行，道砟会变得非常“脏”。道砟之间的空隙被磨损下来的道砟碎屑、枕木碎屑、撒漏的货物碎屑和尘土填满。空隙被填满后，道砟的排水性能变差，从而影响这个路基的强度。

此时，就需要对这对小石子进行“清筛”作业。

过程也十分简单，先把道砟刨出来，清理到上面的土壤碎屑后，把这堆小石子回填，最后还要把回填好的道砟振捣密实。在这个过程中，还要把磨损严重、个头变小的石子挑出来，把新的石子填入道砟中。

说在最后

在铁路上，看起来平平无奇的小石子，居然能够起到这么大的作用，如果没有这些石子的话，那么火车的行车安全根本无法保证。

至于为什么高铁铁路不用道砟，主要原因出于安全方面的考虑。高铁的速度要比普通火车快的多，普遍在每小时300多公里。这么快的速度很容易把小石子带出铁轨，并从高架桥上跌落下来，一旦砸到过往车辆和行人，其威力不亚于一颗子弹。