为何中国高速列车宁愿修高架桥也不走平坦轨道

近年来,中国高铁发展得那叫一个快,运营里程早已突破了4万公里,几乎覆盖了全国大部分城市。每次坐高铁,看着窗外那些高高矗立的桥墩,心里总在琢磨:明明下面的地势挺平坦,何必非得花那么大价钱盖这些高架桥呢?一座桥的造价可不便宜,光是一个桥墩就得花上百万,甚至更多,全国算下来,那可是个天文数字。说实话,我刚开始也觉得这有点多余,但翻了点资料之后,才发现背后其实有不少实在的原因。不是为了炫耀技术,更多是考虑到安全、效率和长远发展。

为何中国高速列车宁愿修高架桥也不走平坦轨道-有驾

说到铁路线最基础的问题,得提一下高铁的速度,动不动就跑到每小时300公里以上,甚至还快。这么快的速度,对轨道的要求那叫一个苛刻,必须得又直又平滑。要是轨道上有点儿弯曲或者地面有点起伏,列车就容易出问题,轻点儿晃晃,严重的话甚至会脱轨。想想开高速公路车,遇到个坑都觉得坏心情,到了高铁,速度是普通汽车的几倍,对路面平整度要求就得高得离谱。要是铺在地面上,土地总不是咱们想的那样平整,本身就有自然沉降或者地貌变化,特别是在东部平原那些软土地区,土层挺松软,一下雨就可能陷进去。

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有资料显示,有些地方的自然沉降能达到几十厘米,这对高铁来说算是个大麻烦。建高架桥就不一样了,桥墩的桩基能打得特别深,最深能到六七十米,直穿到坚硬的岩层,那样就能很大程度上避免沉降的问题。桥墩和地面比起来嘛,只是一个个点子,并不是大面积铺设的路基,稳固性要强不少。专家说,修高架桥可以把沉降控制在毫米级,这可是在地面上难以企及的。

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中国的地形变化多端,不是每个地方都是一望无际的平原。西边有高山,东边则有河流和湖泊,中间还夹杂着丘陵。要全程走平路,一到山区就得修隧道或者绕弯,费时又费钱,线路也会变长。河流密集的区域,铺轨直接在地面上还得修大坝或填土,不仅工程量大,洪水一来还挺危险。用高架桥可以直接跨越这些障碍,不用动地形。打个比方,京沪高铁全长1300多公里,其中桥梁部分占了不少,就是因为沿线有许多河流和湿地。

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如果全部走平地的话,会涉及到征用不少土地、拆掉不少房子,算下来压力挺大的。用高架桥把路线架起来的话,下方的河流还是照样流淌,农田也能正常种植,真是一举多得。数据显示,京沪高铁采用这种“以桥代路”的办法,节省了上万亩土地。对咱们国家来说,土地资源紧张,这个意义可以说挺重大了。我国有18亿亩耕地的红线,保护耕地是大事,桥底还能继续种地或修路,农民干活也不耽误。

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别觉得高架桥一开始造价高就完全不划算。初期投入确实挺大,桥墩一个就得150万起,跨河跨海的更贵,得500万以上,但从长远角度看,整个生命周期的养护成本要低很多。高架桥用混凝土建成,寿命能到百年,基本不用频繁修缮。而地面轨道就不一样,常常暴露在外,容易被风吹日晒,雨淋,路基损坏也快,每年铁道部门都得出钱修。数据显示,高架桥的维护费用比地面线路低了至少30%。占地面积也比地面路基小得多,只有三分之一,不用花那么多征地费。在东部,地价高,农田多,要修高铁线路的话,沿途一旦是地面,就得征宽宽一块地,影响附近的发展。而高架桥宽度窄,桥下还能跑车、走人,城市交通压力大大减轻。不少大城市周边,高铁高架桥和公路平行排布,互不妨碍,规划起来方便得很。

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安全这个事,也得提一下。高铁速度快,不能有一点点差池。地面铁轨容易受外界影响,比如动物跑上来、车辆乱穿,或者遇上极端天气。修高架桥就把这些风险给隔开了,桥上封闭运行,下面还设有围栏保护。地震多发的地区,高架桥还能设计得抗震,桥墩吸震挺灵活,不像地面路基那么脆弱。日本之前就吃过这个亏,东海道新干线1964年开通时,路基占了53%的比重,没多久就出现轨道下沉的情况,修起来挺费事儿。

后来东北新干线1982年开通时,桥梁占比提升到71%,桩基挖到50米以上,出问题的情况少了不少。德国的ICE高速铁路1991年开始建,高铁早期的地面线路上陡坡达40‰,列车得减速通过,后来也转向优先采取高架桥方案。咱们中国这回聪明了,从一开始就大规模采用高架桥,避免返璞归真。遇到洪水时,高架桥稳固在上方,不会被淹没;遇到地震,结构更灵活,也不容易倒塌。这些经历可是宝贵的实战经验,绝不是胡思乱想出来的。

提到生态保护,这也是个不能忽视的方面。现在建工程,不能光追速度,还得考虑咱们的环境。高架桥对野生动物影响较小,桥底还能留出通道,让动物们迁徙过去。而地面轨道呢,就得用围栏把动物隔开,结果可能会分割栖息地,动物要过不去就不方便。有些生态敏感区域,比如湿地或者森林,直接搭高架桥过去,地面几乎没有变化,破坏也最低。资料里还提到,高架桥还能减少噪音和振动对周围环境的干扰,因为列车在空中跑,地面震动少一些。和铺轨在地面比,架高的桥在环保方面更占优势,特别是在咱们中国,这个地大物博的国家,线路长,生态区多,环保问题就更得注意点。

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在技术层面,中国高铁高架桥的建设已经走在了世界前列。早期借鉴了国外的经验,但现在已形成了自己的完整标准体系。采用预制桥墩的方式,现场装配速度快,质量也更有保障。比如渝万高铁蔡家沟双线特大桥,15号墩高达150.5米,比50层楼还高;宜涪高铁的蔡家沟特大桥9号墩,达到165米。这些都堪称工程奇迹,但背后都离不开严格的设计要求。丹昆特大桥也是个典范,长长的桥梁贯穿河流和平原。修这么多桥不是为了好看,而是为了让线路更平顺。坡度的控制非常严,咱们中国高铁的最大坡度还比日本德国都低,确保乘客乘坐更舒服。列车时速超过300公里,曲线半径最低也得7000米,地面上很难搞到这么大的半径而不绕远路。架高的桥就能实现直线行驶,避免绕弯,效率高又环保。

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看看中国高铁的发展轨迹,虽然起步比别人慢,但进步速度简直飞快。2008年,京津城际上线,那是国内第一条时速350公里的线路,桥梁和高架的使用就不少。接着2011年京沪高铁开通,桥梁占比很高,充分彰显了高架设计的优势。再到2012年哈大高铁投入运营,考虑到东北的寒冷气候,高架系统的防冻能力表现得淋漓尽致。随着国家的规划逐渐完善,2020年的高铁总里程已经达到了3.79万公里,到了2025年,这个数字已经突破了4.8万公里。形成了八纵八横的高速网络格局,覆盖范围广得很。技术方面也不断输出到海外,比如2015年启动的印尼雅万高铁,就是用上了高架桥方案,适应了那边复杂的地质条件。

高架桥也不是十全十美的,比如说,起初投资相当大,经济压力挺大的。有些地方盖桥的时候,会出现噪音和扬尘,影响附近居民,这事得好好协调协调。但是整体来看,优点远远盖过缺点。跟印度的高铁比起来,他们的高架桥看上去挺简单的,其实是因为工程标准和地质条件不一样。我们这边的桥墩特别结实,抗震能力也强,特别适合多地震的地区。

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高铁高架桥带动了城市的崛起,底下的空间利用得挺巧,可以搞成公园或者停车场,绝不浪费资源。运输量特别大,亿级的乘客都能享受,带来的经济带动作用也很明显。而且维护起来省心,运行效率也不错,票价还能把控住。要是全都铺在平地上,维修频繁,速度还上不去,整体效益就差远了。专家们说得好,一切的出发点都得为了安全和效率,这话没毛病。

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中国高铁选用高架桥不是一时兴起,而是考虑到地形条件、安全要求、成本控制和环保因素共同作用的结果。借鉴国际上的成功经验,避免走弯路,再结合自己实际情况,打造出世界一流水准的铁路网络。坐高铁时看到那些桥墩,别觉得花得贵,那是物有所值的。未来高铁还会继续扩展,高架桥的比例可能还会提高,因为实践证明这个方式确实管用。希望大家多了解一下这些背后的小道理,这根本不是在浪费钱,而是明智的投资。

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