如果说一臂距离为45厘米，那么55公里的港珠澳大桥有12万臂长；如果说一步距离为70厘米，那么通车里程2.2万公里的……用身体丈量祖国，共筑中国强！
今天，这个视频在网上火了，中国高铁的通车里程达到了三千余万步，一般人不知道三千万步是一个什么概念，其实，我们身边就有一个能够帮助我们认识这一数字的工具，那就是——微信运动。
在每天的22点零6分，微信运动都会准时地向我们推送今日的步行步数和排名情况，基本上只要稍有活动的人都能达到一万步左右，那么我们就会奇怪了，这个步数准确吗，我们真的走了一万步？
微信运动是手机根据重力感应来计数的，我们经过了多次对比发现，微信运动在一万步以内的步数较不准确，不同运动量的人在一万步以内可以获得相近的步数，而一万步以上时，这个数字就要准确得多，这也许也是微信为了安慰运动少的我们吧！所以，想要3000天走完中国高铁，还是要每天增加运动量啊。
（高寒地区的高铁修建难度与一般地区不可同日而语）
高铁的噩梦：夏天热死，冬天冻死
在中国东北，一年四季的气温变换十分鲜明。七月，与全国一样，这里也沐浴在酷暑之下，温度时而超过40℃。可到了一月，这里又能时常“享受”到其它地方没有的严寒，零下20℃是家常便饭，黑龙江省的中部、北部最低气温甚至可低至零下40℃。
在东北长达5个月的冬天里，这样的低温足以将几米厚的土壤冻得坚如磐石。若是就这样一直冻下去还好，像青藏高原的永久性冻土一样，铁路可以结结实实地修在上面，可是，春天一来，这些冻土还会化掉。
（东北高铁线路冬季施工场景）
严寒地区的高铁就像是修在了冰淇淋上，开化了就会四处翻浆，发生变形。等到来年冬天再上冻时，土壤中的水结冰膨胀，会进一步将高铁的路基胀裂。这样的反复称为“冻融循环”。冻融循环个几年之后，高铁轨道就被折腾得凹凸不平。然而由于高铁动车组的运行速度极快，对于路的平整要求极高，一个小小的颠簸就会带来严重的安全问题。在这种环境下修高铁，难度要比南方高上几倍。
冻融循环就像一个噩梦，始终环绕在高寒地区高铁的周围。在高铁桥跨过洼地时，冻融循环会破坏桥墩基础，使桥墩胀裂，强度受损。高铁穿山时，冻融循环又会使隧道发生裂缝，使隧道在夏天雨季变成“水帘洞”，冬天又变成“冰窟”。因为冻融循环的存在，高寒地区的工程对设计、材料、工艺以及工程精细度的要求都远高于一般地区。
冷，阻挡不了高铁走遍东北
除了已建成的工程需要面临挑战外，冬季施工也是个大问题。东北的冬天长达5个月，不可能一到冬天就停止施工。然而，低温下的水泥凝结硬化速度极慢，影响工期；温度太低时还会干脆结冰，让混凝土中的水泥孔隙体积增大，降低水泥与石子等骨料的黏结力，造成不可恢复的损害。
寒冷对于混凝土强度而言是致命的，一旦结冰，辛辛苦苦打好的混凝土就必须全部打掉重来。就连最基本的挖土也因为土壤被冻硬而变得极其艰难。而最困难的莫过于现场的工人和工程师：有过经验的人都知道，在零下20、30℃的严寒中，就是站上半个小时也会冻得连嘴都张不开，更别提工作上一整天了。
（东北高铁网络示意图）
然而，就是在这样艰难的条件下，2012年12月，全长921公里的哈尔滨-大连铁路建成通车。2015年8月，全长279公里的哈尔滨-齐齐哈尔客运专线建成通车。预计到2018年，哈尔滨到牡丹江的高铁也将建成。在工程人员不断的攻坚克难下，高铁网络正在逐渐遍布东北，惠及1.2亿人口。老铁们必须双击一波666。
要在东北修高铁，首先要克服冻融循环
在要想在东北修高铁，首先必须要克服的就是冻融循环。与普通铁路不同，高铁线路为了平整，使用的是无砟轨道。而在哈大高铁之前，在寒冷地区铺设无砟轨道尚无可以借鉴的经验。
要战胜冻融，首先要战胜水，为此，工程人员先通过强夯、冲击碾压等方式将土壤硬化，防止它像海绵一样吸水“搞事情”。随后，在压实的土层以上设置了比较厚且级配良好的路基，具有很好的排水性能。
冬天来临时，由于路基中已经基本将水排走，故而不会上冻，而下层土壤中的冻融循环由于有路基的隔离，对于高铁轨道的影响也很小。此外，工程师们还在路基下部设置了防水隔断层，有效阻隔地表水渗入路基。
（无砟轨道施工现场）
高性能混凝土无处不在，铁路不再怕冷
在风化岩石等地质不良路段，除以上措施，工程师们还会将混凝土桩打入地下进行加固。为了将冻融循环对桩基的破坏降到最低，高铁项目部创造性地采用了长短混凝土桩交错布置并配合垫层与钢筋混凝土板的全新结构形式。它可以同时起到提高承载能力、减小沉降量以及与土层紧密结合的作用。在哈大高铁中一经使用，这种能够有效应对冻融循环的桩基形式被迅速推广到高寒带高铁轨道的建设中。
（组合桩型复合地基示意图）
冻融循环不仅作用于土壤，也作用于工程结构中的混凝土本身。高铁使用的无砟轨道本质上就是一块坚固的钢筋混凝土板，可以将轨道牢牢地钉死在地上，不会因为热胀冷缩、不均匀沉降等原因发生变形，可以始终保持平整，保证高铁的高速运行。在冻融循环中，混凝土中的水会反复结冰膨胀，将结构胀裂。这对于高铁这种对质量要求极高的工程而言是不能容忍的。
因此，在高寒高铁工程中，无论是桥墩还是无砟轨道，都要使用高性能混凝土在制造。这种高性能混凝土强度高，含水量低，内部微结构致密。这种高性能混凝土的内部的水分少，不容易结冰“搞事”，外界的水、有害离子也难以通过缝隙侵入，结构的耐久性好，就连其中掺加的砂子、石子都是精心筛选过的，级配优良，可以最大限度地提高混凝土的密实性和体积稳定性，使之更不容易热胀冷缩。
“林海雪原”里的最长隧道
中国东北地区多为平原，这多少为中国高寒高铁的修建降低了一点难度。但这样的好运不常有，正在修建的哈尔滨到牡丹江高铁就要穿过著名的“林海雪原”，并从其中的虎峰岭中穿山而过。
8月20日，全长8755米的虎峰岭高铁隧道全线贯通，成为中国高寒铁路中的最长隧道。
（建设中的虎峰岭隧道）
这里的山间环境极为特殊。在冬季，黑龙江东部的降雪量惊人，夏季更是雨雾环绕，这使得虎峰岭隧道山体内山石裂隙水层极为丰富。在隧道的开挖过程中，这些水会在山体压力的作用下被挤入隧道中，不仅严重地影响施工，更会在隧道周围的冻土上形成一个冻融交替的冻融圈，使得隧道的内壁不断地受到往复作用的力，进而导致开裂甚至塌方。
（山体含水层示意图）
可以说，水是一切病害的根源。为此，工程项目组对地下水及裂隙水采取了以排为主，防、排、截、堵相结合的综合治理方案。在隧道的周边布置密密麻麻的纵向软排水管和竖向泄水孔，将山间的水排走；同时，在隧道周围设置了复合防水层，将隧道相关结构与地下水隔离开来。
比排水更要紧的是冬季施工时的保温。隧道外面是零下二三十度的大风雪，隧道里面还要施工。要是里面一旦结了冰，莫说“冰窟”里的人会被冻傻，辛辛苦苦砌好的混凝土也全部废掉了。若是维持隧道环境的送风管、排出地下水的排水管也冻上了，那结果更是不堪设想。
为了保障洞内温度不过低，工程部在隧道的里里外外都设置了各式保温措施：对于送风管和排水管，从进洞之前就包裹保温材料，并及时排空送风管中的水，防止局部结冰；在隧道口还设置了“大棉被”：隧道防风保温门，以减少隧道内外的热量交换。
(2017-09-07)
今天，特斯拉CEO马斯克在自己的Instagram上，分享了一张超级高铁的新进展，其创下355km/h测试速度记录。
马斯克晒出的图片显示，特斯拉品牌的超级高铁列车时速达到220英里（355公里），超过德国慕尼黑工业大学WARR团队本周早些时候在超级高铁列车大赛中创下的时速201英里（324公里）的记录。
需要注意的是，这些速度都是在SpaceX长度为0.8英里（1.3公里）长的超级高铁测试车道上获得的，按照马斯克的野心来看，通过一些优化，下个月特斯拉超级高铁列车时速将超过500公里（音速的约一半）。
虽然看起来很牛，但是毕竟这只是原型列车，开发需要1、2年时间，而测试又要要很久，看到这中国高铁笑而不语。
(2017-08-31)
马斯克在2013年公布了“超级高铁”计划，但实际上在马斯克之前，所谓的超级高铁的设想就已经存在。
“真空管道运输”的想法最初是由机械工程师达里尔·奥斯特在上世纪90年代提出来的，而1997年他获得这项技术的专利。
马斯克实际上是将此概念进行了丰富，提出了“超级高铁”的理念，对这种运输概念贡献了更多的设计细节，而ET3公司的真空管道运输项目，也是在这种想法的基础上设计的。
不过因为马斯克名气大，以及极力推动，所以很多人甚至认为“超级高铁”是马斯克发明的。
理想中的超级高铁时速可以达到1220公里每小时，远超过现在中国高铁300公里每小时的最高时速。
那么问题来了，美国“超级高铁”真能压倒中国高铁？
理想很丰满，现实很骨感。
1、概念产品和已经大规模商用的产品是两码事
尽管听起来美国的“超级高铁”很厉害，但实际上“超级高铁”还只是一个概念性产品，或者说实验阶段的产品。
理想值是1220公里每小时，但是根据上一次的测试，实际上速度是320公里每小时，还不及中国高铁原350公里（大规模运营，而非实验的，实验的远高于此）每小时的速度。
更重要的是，从实验室以及从测验场到商用还远着呢。
而中国高铁运营总里程已经超过15000公里，“约占世界高铁运营里程的50%。
2、“超级高铁”的轨道难产
《今日美国》网站（USA TODAY）发布文章称，特斯拉CEO伊隆·马斯克提出的超级高铁交通网络需要挖掘隧道，而“超级高铁”项目面临的问题在于：使用现有的技术的话，在纽约和华盛顿特区之间挖掘一条隧道可能要耗费近100年时间。要让超级高铁成为现实，马斯克就需要大大加快隧道挖掘速度。
3、造价昂贵
据Hyperloop公司之前的报告指出，建造超级高铁这一系统的总造价在160亿美元或更高。有的批评家认为也许需要1000亿美元。
都不是小数据，而超级以企业牵头来做，国家不可能举国之力支持，最终需要实现商业变现，是需要合同来支撑的，需要投资的。但目前大多还是合同意向而已。
(2017-08-20)
我国高铁规模、技术已经位居世界领先地位，成为中国“新四大发明”之一。取得的这些成就离不开以我为主的自主创新、因地制宜的应用创新和协调并进的系统创新。面对激烈的国际竞争，我国高铁要想保持住现有优势、获得更大发展，还是要靠创新。
近日，具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的中国标准动车组“复兴号”通车运营，首次实现了动车组牵引、制动、网络控制系统的自主化，表明我国高铁动车组技术实现全面自主化。
这已不是我国高铁第一次引发世人关注。高铁被列入外国人最想带回国的中国“新四大发明”之一的时候，就已经体现出我国高铁取得的辉煌成就。这一系列成就的背后，创新是最根本的保障。
高铁的成功，离不开以我为主的自主创新。中国高铁最初走的是引进消化吸收的技术路线，但同时也清醒地认识到，仅靠市场换技术，换不来核心技术，必须要再创新，以我为主掌握主动。自上世纪90年代开始，我国就在高速铁路技术标准、线路走向方案、引入枢纽方案、轨道系统选择等方面进行了大量科研创新，为高速铁路建设储备了雄厚的技术基础。在高铁建设过程中，铁路工作者们又不断攻克技术难关，靠着点滴积累，逐步形成了自己的技术、标准、品牌。虽然起步晚，第一条真正意义上的高速铁路建成仅有9年，但我国高铁已经取得超越日本、法国等铁路强国半个世纪的成就。
高铁的成功，离不开因地制宜的应用创新。中国幅员广阔，地质复杂，高铁建设面临着气候、地质、地形条件差异性大等难题，靠现有通用的技术，并不能完全满足需求。中国高铁依靠大型工程建设，在施工中进步，在实践中成长，先后完成了近百项科研课题，无论是冻土、软土、松软土、岩溶、黄土、断裂、滑坡带等各种地质条件，还是高原气候、风沙环境、高寒条件，均创新性地提出了解决方案。中国高铁对各种环境的高适应性，也为高铁“走出去”奠定了基础。
高铁的成功，离不开协调并进的系统创新。高铁是一项复杂的系统工程，包括轨道技术、通信系统、信号系统、列车制造、客站建设等多个方面，只在一个或几个方面取得成果并不能算真正的成功。我国充分发挥“集中力量办大事”的制度优势，打破门第之争、放弃个体利益，研发团队互相协作、齐头并进，实现了市场资源、科研资源利用效率最大化。我国高铁技术实现了全面开花，拥有了全产业链的设计、制造、运营能力，能够提供全程产品和服务，由此也大大增强了国际竞争力。
我国高铁规模、技术已经位居世界领先地位，但很多发达国家高铁建设起步早、积累多，随着重视程度的提高，其竞争力会很快提升。当前，日本、欧洲都在进行新的实验，研发速度更快更稳定的高铁，美国也提出建设时速高达1200公里/小时的“超回路胶囊列车”设想。
面对这样的竞争局面，我国高铁要想保持住现有优势、获得更大发展，还是要靠创新。首先，要有创新的理念，不能故步自封、满足于已取得的成绩，要时刻关注前沿技术，无砟轨道、磁悬浮乃至还在构想阶段的真空管道运输技术，都要予以充分关注。其次，要有创新的机制，鼓励创新、大胆容错，更要在成果转化上下功夫，形成持续创新的氛围。再次，要有创新的人才。要依靠平台优势吸引全社会乃至全世界的人才为我所用，同时加强对储备人才的培养，形成一支强大的科研队伍。(作者 韩白)
(2017-08-14)