爱华网作者：笑天
被无视的反对声
2006年春节前，当千家万户沉浸在阖家团圆的欢乐气氛中，一位老人孤独地躺在西安交大附属二院的病床上，在弥留之际反
复重复着一句话：“高铁，一定不要建……高铁，一定不要建……”两天后，他留下了最后一句：“如果非要上高铁，至少一定要用有
碴道床。”便与世长辞。
这位老人，是中科院西安地球环境研究所的张拾迈教授。在中国的高铁大潮面前，张拾迈是为数不多保持着谨慎、理性的学
者。经过全面、细致的研究，他得出“中国的地质不适合建高铁”的结论。认为在中国的地质条件下，高铁产生的夏尔谢夫力将导
致严重的斯蒂芬金效应，引起群发性的地质灾害。在人生的最后几年，他一直致力于阻止高速铁路的盲目上马，他曾多次向铁道
部和国务院写信表明自己的担忧，却屡屡遭到无视。而现在，随着这一批高铁线路的陆续通车，张拾迈教授的警告正在渐渐地不
幸变为现实。
揭密高铁背后不为人知的隐患
“夏尔谢夫力”，是科里奥利力的一种特殊存在形式，由俄国铁路工程师夏尔谢夫于1903年发现并引起重视。由于地球的自转，
任何移动中的物体都受到一个侧向的作用力，在北半球向右，在南半球向左。火车当然也不例外，在北半球会受到向右的力，对
钢轨产生挤压，钢轨又将这种作用力传给地面，从而对地面产生一个向右的切向力，这个力就是夏尔谢夫力，车速越快，夏尔谢
夫力就越大。早期火车速度慢，夏尔谢夫力并未严重到需要人们加以警惕的地步，然后随着火车速度越来越快，加之建铁路的地
区地质条件千差万别，在特定条件下夏尔谢夫力终于量变产生质变，并引发斯蒂芬金效应。
斯蒂芬金效应，系詹天佑的同门，耶鲁大学土木工程系毕业的年轻工程师斯蒂芬金发现的。1926年，斯蒂芬金考察落基山区
的铁路线时，发现翻过山顶后高速冲下的火车，使得行车方向右侧的岩层、山崖发生断裂甚至小规模滑坡。这种地质破坏，正是
因重力加速的火车产生的夏尔谢夫力引起的，而且这种破坏可以是“隔山打牛”型的，斯蒂芬金亲眼观察到与铁路线隔着数条河谷的
山崖，在火车通过时产生了裂纹。因为地表岩土的刚性可以使夏尔谢夫力持续传递，远至数百公里以外，就像一粒高速运动的台球
击中一列紧挨着排放的台球左侧，最右边的球却会被弹开一样。坚硬的地表岩土起到了那一列台球的作用，传递着夏尔谢夫力，直
到遇到特定的地质结构使力无法继续传递，便在此时释放能量，造成地质破坏。夏尔谢夫力在一定条件下可以被山脉、峡谷等复杂
地貌反射、折射而改变行进方向，使得追踪和研究它变得尤为复杂。
斯蒂芬金效应并不总是造成严重的破坏后果，它的作用效果与当地的地貌、地质有着密切的关系。遍观全世界，建有高铁的大
多数国家分布在西欧和日本，它们的地质和气候条件能让斯蒂芬金效应降到最低，从而适合高铁的建设，而中国很不幸，各种地质
和气候条件决定了不宜照搬欧洲和日本的高铁方案。在地形平坦的地区，夏尔谢夫力很容易被均匀地分散开，就像形状规则的蛋壳
能够承受一定的撞击而不破碎一样。而在起伏不定的地形，夏尔谢夫力的传递不再齐头并进，遇到突起的山峰，深陷的河谷等，数
百米范围内不同大小的希尔谢夫力就会对局部地形产生撕扯、挤压、剪切的效果。西欧地势平坦，一马平川，夏尔谢夫力的被均匀
的分散了。
日本虽然山脉众多，但是绝大多数人口居住于大城市中，山区只有少数农民，且由于地震频发，大多数夏尔谢夫力造成的隐患
已经在地震中被一并释放了，日本的地质灾害预防做得好，房屋抗灾标准高，使得斯蒂芬金效应无法产生有破坏力的影响。同样的
地形条件下，在弹性系数大的岩土中，夏尔谢夫力则更容易被缓冲、吸收。日本和欧洲的土质条件也远比中国适合高铁。日本湿润
多雨自不必说，西欧也比中国大部分地区多雨，加之欧洲和日本气候比中国寒冷，土壤中的有机质被微生物分解矿化的速度慢，地
质史上数十亿年的积累使得欧洲和日本的土壤中含有大量的胡敏酸、多聚六磷酸肌醇络合物等大分子有机物，弹性系数大，能起到
吸收缓冲夏尔谢夫力的作用。中国的气候相对干燥少雨，夏季受副热带高压作用气温往往高于32度，微生物矿化速度快，加上近半
个世纪来水土保持不佳，土壤沙化、板结，更是不利于土壤有机质的形成和积累，土质弹性低，无法起到降低夏尔谢夫力的作用。
地球是个扁球体，纬度越低的地点地球半径越大，受到的夏尔谢夫力也就越大。日本和西欧建有高铁的地区比中国绝大多数地
区的纬度高，如日本东京的纬度接近于中国济南，法国巴黎的纬度比满洲里还要北，而德国柏林的纬度，则相当于中国最北端的漠
河。中国大部分地区地处低纬度，遇到的夏尔谢夫力之强是西方的高铁建设者们不曾遇到过的。2004年，当中国ZF的代表与参加竞
标的西门子集团洽谈高铁和动车技术引进时，德国人以近乎傻气的严谨和善意提醒到：“贵国是否论证过高铁项目在地质灾害方面可
能带来的风险？”这种宁可自砸饭碗也要为客户的安全负责的态度，却被中国代表当作了耳边风。
有心无力的智者
日本和西欧的气候、地质条件能有效地减少夏尔谢夫力带来的斯蒂芬金效应，适合建高铁，而中国需要结合自己的具体国情制
定铁路修建方案。张拾迈教授清楚地看到了这一点。年迈的他肩负着对整个国家和民族的责任感，背着沉重的仪器走遍了中国的山
川大河，详细测定了各地的土壤弹性、硬度系数等指标，考察了地形地貌，绘制了无数张地形图，挑灯夜战演算夏尔谢夫力的作用
模型，计算了数百处可能发生灾害的“问题地带”，并写成报告，多次致信铁道部和国务院，陈述了高铁的风险，却没有得到任何回
应。张拾迈教授又对世界各国的地质、气候条件与中国做了详细的比较，为中国的铁路发展指明了方向——学习印度的成功经验：
不盲目追求高速度，降低车速以降低夏尔谢夫力，同时以更经济的手段提高运能。印度地处南亚次大陆，气候比中国更加炎热，土
壤弹性小，纬度也比中国更低，印度铁路的夏尔谢夫力也是不容小视的。印度没有为了政绩或者自豪感而盲目提高火车速度，而是
从自己的国情出发，降低车速，减小夏尔谢夫力。为了提高因缓慢的车速而降低的运输效率，印度在单位车次的运输量上发掘潜力，
甚至不惜把车速降到人可以自由攀爬和跳车的地步，让每一列火车都发挥它最大的运能。张拾迈认为，中国尚有8亿农民，他们并不
富裕，分散居住于广大的农村和县城地区，他们需要享受铁路带来的便利，需要与外界联系。借鉴印度铁路的模式，让火车慢下来，
让农民可以随时随地搭车和下车，正是他们所需要的。让中国最大的群体享受到出行的便利，他们的经济状况会随着与外界的交流
而提高，才能提高整个民族的富裕水平和发达程度。在这个问题上，张拾迈教授不仅肩负着中国地质安全的责任感，他也为中国最
广大群体的切身利益发出了自己的声音。2004年，张拾迈不顾家人的关心劝阻，以无比的责任感，拿着自己微薄的退休金作路费，
自费去印度考察铁路，直到患上严重的肠胃疾患，倒在了异国的土地上，吊着输液瓶被抬回国。在养病期间他也闲不下来，在病榻
上写成《印度国铁考察报告》，寄给铁道部和国务院。这份燃烧了一个老人的生命和健康写成的珍贵报告，却被上面有意无意的忽
略了。
2005年起，张拾迈多次带着自己的报告和数据上北京，希望能向相关部门的领导陈述高铁方案背后的隐患，却始终无法如愿。最后，
张拾迈把希望寄托于他心中的底线，希望高铁建设至少保证使用有碴道床——就是平常我们所见的有石子铺垫的铁路。石子可以对
夏尔谢夫力起一定的缓冲作用，而今天我们的高铁建设中普遍采用的无碴道床，把钢轨硬生生钉在水泥地上，则会给夏尔谢夫力带
来火上浇油的效果。2005年底，劳苦奔波的张拾迈终于支持不住，病倒了，这一病就再也没有起来。
潘多拉之盒已经慢慢开启
在2006年以前，中国大部分铁路的运营时速在120公里以下。今天，随着一批时速220，350，甚至380公里高铁的建成通车，
夏尔谢夫力和相应造成的斯蒂芬金效应相比过去是飞跃性的。自2009年下半年起，中国的地震灾害变得异乎寻常的频繁。
2009年12月16日，武广高铁建成通车。2010年2月6日，郑西高铁建成通车。2010年5月12日，成灌高铁建成通车。2010年
2月25日，云南楚雄发生5.1级地震。4月14日，青海玉树发生7.1级地震，造成数千死亡。8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流，
伤亡惨重。8月14日，四川汶川发生 泥石流，造成41人失踪。2010年4月27日，广东梅州地陷，出现400平米巨大天坑，深度超
90米，四川宜宾更是在7天之内发生数十次地陷，产生26个深不见底的天坑。7月19日，正值长江洪峰期的九江大堤，发生数百米
宽的崩岸。这些突然增多的地震灾害冥冥中仿佛有一种必然，与高铁究竟有着怎样的联系，也许只有逝去的张拾迈教授能告诉我们。
