为什么高铁线路大部分路段是桥梁?
2011年,京沪高铁正式开通,列车运行速度达到300千米/时以上,总投资约2209亿元。这条线路全长1318千米,其中桥梁长度约1140千米,占总长度的86.5%,为什么这条线路的列车能有这么快的速度呢?为什么不直接在地面铺设铁轨呢?
普通铁路一般是直接以地面作为基层,经过夯实、防渗等处理后铺设路基和铁轨的。这种路线因地制宜,转弯较多,而且在列车运行荷载作用下,由于地基土层性质的差异,不同位置的地基沉降量也不一样,导致列车的运行速度受到限制,否则列车会剧烈颠簸甚至出轨。要解决这一问题,除了让铁路路线更平直外,关键要消除沿线不同位置地基的不均匀沉降。在地基土质较软、容易下沉的地区,高铁线路通过桥梁架起路面,支撑桥梁的桥墩使用桩基础深深埋入地下几十米处的坚硬土层,既大大减少了弯道、坡道,又因为基础、桥墩、路面三者形成一体,稳稳地立在地下深处的坚硬土层上。施工后总沉降量很小,不同桥墩的沉降量差别也微乎其微。由于保证了路基的平顺,列车通过时就有了更高的速度和足够的安全保障。
地球从地面往下3000米之内,每深入100米温度升高差不多1℃。地下水的温度,由所在深度的地层温度决定。借助地下水的恒温性,人类发明了一种装置,抽取地下水作为调节温度的“天然空调”,夏天可以给环境降温,冬天可以加热周围空气,使用后的水可以回灌到地下,这就是地源热泵。美国从1946年开始尝试地源热泵技术,如今已是世界上对此应用最多的国家。中国1997年开始引入该技术,并在全国各个城市推广,成为一种节能新趋势。