两种轨道

有砟轨道(传统)

钢轨铺在轨枕上,轨枕埋在碎石道砟中。

优点:

  • 造价低;
  • 施工简单;
  • 弹性好(碎石能吸收振动);
  • 便于维修和调整。

缺点:

  • 道砟会粉化、移位、板结,需要频繁维护(捣固、清筛);
  • 高速下道砟可能飞溅("飞砟")——列车高速通过时产生的气流可能卷起碎石,击伤车体;
  • 几何形位保持能力差(道砟在反复荷载下会缓慢变形)。

无砟轨道(高铁常用)

用混凝土/沥青整体道床替代碎石道砟。钢轨通过扣件固定在混凝土基础上。

主要形式:板式无砟轨道(如中国的 CRTS 系列、日本的板式轨道)、双块式、槽型钢轨嵌入式等。

为什么高铁要用它

一、稳定性与几何精度

无砟轨道的几何形位保持能力远优于有砟轨道。

含义:轨道的平顺性(高低、方向、水平)长期保持稳定——这对高速运行至关重要。

在 300km/h 以上,轨道的微小不平顺都会被放大为剧烈的振动,影响舒适性和安全性。

二、维护工作量大幅减少

无砟轨道几乎没有道砟的粉化、移位问题,维修工作量显著低于有砟轨道。

这对高铁的经济性至关重要——因为高铁的运营密度极高,留给维护的"天窗"时间非常有限。

三、消除飞砟风险

高速列车的气流会卷起道砟——这在 250km/h 以上就成为实际问题。无砟轨道彻底消除了这个风险。

四、使用寿命长

设计使用寿命通常可达 60 年以上(有砟轨道的道砟需要周期性更换)。

代价

一、造价高

初期投资明显高于有砟轨道。

二、弹性差、噪声大

没有了碎石的弹性缓冲,轮轨的冲击直接传给基础——振动和噪声(尤其是低频结构噪声)更大。

应对:使用高质量的弹性扣件、减振垫层、声屏障等。

三、对基础的沉降要求极其严格

无砟轨道难以调整(不像道砟可以通过补砟调整高低)。

因此要求:路基和桥梁的沉降必须被严格控制——这就需要在软土地区做大量的地基处理(桩基、CFG 桩等),甚至大量采用高架桥(以桥代路),成本进一步上升。

中国高铁大量采用高架桥,一个重要原因就是为了控制沉降。

四、损坏后修复困难

一旦混凝土基础出现严重病害,修复比有砟轨道复杂得多。

一个平衡

并非所有线路都用无砟轨道:

  • 高速客运专线(300km/h 以上):普遍采用;
  • 城际、客货混运、重载铁路(速度较低、轴重大):有砟轨道仍常见;
  • 部分路段(如车站、隧道、桥梁)会根据条件选择。

判断依据是:速度、运量、维护条件、地质条件、全寿命成本。

说明:本文为轨道交通工程的知识整理。