鐵路在日常生活中很常見，但是，鋼軌、枕木以及高鐵上的道床為什么不直接鋪在地面上呢？

如果要增大壓強(qiáng)，可以增大壓力或者減小受力面積；要減小壓強(qiáng)，可以減小壓力或者增大受力面積。鐵軌下面鋪放枕木，是通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)的。

通過這個原理，列車巨大的壓力不會通過輪子集中落在輪子與路基接觸的極小面積上，而是通過枕木、道砟后分散到路基上。道砟就是用來鋪設(shè)鐵路路面的碎石。

正是因為接觸面擴(kuò)大，所以才能把壓力分散傳播到整個路基面上。路基受到的平均重量小了，就不會產(chǎn)生高低不平的沉陷。

和這一原理類似的還有鋒利的篆刻刀刀口，錐狀的破窗錘。不過，這些是通過減小受力面積來增大壓強(qiáng)的。

事實上，道砟不僅能起到減小壓強(qiáng)的作用，還有很多優(yōu)點：一是枕木周圍填塞了道砟，能防止枕木在列車通過產(chǎn)生劇烈震動時前后左右移位；二是道砟墊高了軌道，顆粒狀的道砟相互間的空隙很多，軌道容易通風(fēng)、排水，就能經(jīng)常保持干燥狀態(tài)，這對鋼軌的抗腐防銹很有好處。

但是，細(xì)心的朋友會發(fā)現(xiàn)，普通鐵軌邊上有很多小石子，高鐵卻沒有，這是因為道砟也有一些缺點。

傳統(tǒng)的有砟軌道雖然成本較低，但是容易使鐵軌老化和變形。而且當(dāng)列車車速過高時，那些小石子有時候會滾落出來，在沒有完善防護(hù)措施的道路上砸到人或者車輛。

所以，如今世界上很多高鐵都不用小石子，而是采用無砟軌道，軌枕由混凝土澆筑，這樣既可以減少維護(hù)成本、降低粉塵，還美化了環(huán)境。

（選自“科普中國”，稍有改動）