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川藏铁路全线1742.39km，设计速度为200km/h，部分路段限速160km/h，总投资约2700亿。建成后，从成都到拉萨坐火车将从48小时减少到约13个小时。
川藏铁路路线从成都经雅安、康定、昌都、林芝、山南到拉萨。分四段进行：
成都-雅安段：41.184 km于2014年底开工建设，建设总工期3年，预计2018年通车运营；雅安-康定段：299.482 km已完成可行性研究工作，建设总工期8年；康定-林芝段：998.61 km（预计康定-昌都段普货200 km/h单线、昌都-林芝段普货200 km/h双线）已完成预可研工作，建设总工期8年；拉萨-林芝段：403.11 km（普货160 km/h单线）于2014年底开工建设，路基主体工程已经顺利完工。
川藏铁路的意义，正如李克强总理在考察时指出的，川藏铁路建成后将成为继青藏铁路之后世界屋脊通往内地的又一条大动脉。它不仅会拉近西藏与内地的空间和发展距离，也会拉近彼此的心理距离。川藏铁路对西藏的发展建设和生态保护意义重大，不仅是西藏人民的期盼，也是全国人民的心愿。
川藏铁路，是世界上最艰难的工程。
从四川盆地到青藏高原，川藏铁路依次经过四川盆地、川西高山峡谷区、川西高山原区、藏东南横断山区、藏南谷底区等5个地貌单元。线路经过区域山高谷深，地形条件极其复杂。
修建川藏铁路首先需要克服的就是巨大的高差。用设计者的话来说“八起八伏，80%以上将以隧道和桥梁的方式建设，累计爬升高度达1.6万多米，相当于征服了两座珠穆朗玛峰的高度”。
从海拔700米的雅安往西，在天全与泸定之间，就要以十几公里长、埋深达1500米的隧道穿越二郎山并爬坡600多米，来到大渡河边、海拔1330米的泸定县。接下来，甘孜州州府所在地康定，直线距离不过30公里，海拔却骤然提升到2530米，增加了1200米，相当于千分之四十的坡度（每1000米即1公里上升40米）。
而这600米和1200米的第一段爬升，不过仅仅是一个小小的热身而已。
从康定往西，还要继续爬升1800米，经过海拔4300米的“康巴第一关”折多山，就进入了真正意义上的藏区。
过理塘，经过4650米的海子山垭口，在短短14公里内下降1000米，再沿着河谷继续下降1100米，来到海拔2550米的巴塘县，在这里跨过金沙江，进入西藏。
接着，又是沿着河谷爬升1300米，来到海拔近3900米的芒康县，翻越4300米的拉乌山、觉巴山，再下降1700米，到2630米的如美镇竹卡村，在这里跨过澜沧江。顺着怒澜沧江峡谷的峭壁前行，又要在直线距离不过2公里的地方，爬升800米，然后抵达3850米的觉巴山垭口。
接下来经过海拔5100米的东达山垭口（全线海拔最高点），又下降1300米，到3800米的左贡县。
从雅安站到泸定站再到康定站，海拔将从607米爬升到1700米再到2700米，出了38公里的折多山隧道，海拔直达3300米，那感觉简直就像乘坐过山车，想想都觉得刺激。
最为神奇的是单跨1000多米的大渡河悬索铁路大桥，是国内铁路单跨最长桥梁。据说桥上就是车站，未来乘坐火车去拉萨，有可能要乘坐200米的电梯。
全线最艰难、令所有人都瞠目结舌、匪夷所思的就是昌都-林芝段。
按G318的走法，先要攀上海拔4658米的业拉山垭口，随后经过著名的怒江72道拐，在直线2公里的范围内下降600米到达海拔3660米。
再下降到2950米，进入怒江峡谷，沿峡谷东岸逆流而上约10公里，并继续降高，抵达全线的咽喉要道：怒江桥。
未来要修建的川藏铁路怒江特大桥，桥面距谷底怒江江面的数字将达到700米，还要高出200米、40%。700米这个净空高度，比上海中心大厦的顶尖还要高70米，比观光层高约150米，比广州塔的顶端观光平台高250米。完全是从天上一飞而过的感觉。
总长1300多米的万吨钢铁桥梁，飞跃在怒江峡谷700米高的空中，这视觉效果超越了一切想象力，绝对是人类空前绝后、震古烁今的终极工程。
除了高差，川藏铁路的特长隧道群也是一大难题。川藏铁路全线隧道总长达1400km，占线路总长的80%，其中雅安至新都桥段200多公里线路，隧道总长加一起就有200公里。二郎山隧道将采用双线隧道还是双洞隧道仍在研究，工可倾向双洞单线隧道。
