川藏铁路线路“八起八伏”,累计爬升高度超过14000米,相当于在最艰险、最复杂的高山峡谷之间,修建世界上技术难度最大的“巨型过山车”。建设者将面临高烈度地震和地质断裂、高地应力、高地热力、高密卵石层、高地质灾害以及隧道供氧不易等六大难题。川藏铁路沿线地质条件复杂,多年冻土、高寒缺氧、崩场、错落、滑坡、高地震区、地热、岩爆等地质灾害严重。
川藏线是台阶式的,需要越过四川盆地、云贵高原、青藏高原三个台阶,沿途跨越岷江、金沙江、雅鲁藏布江等大江大河,翻越鹧鸪山、雀儿山、念青唐古拉山等雪山高峰,最高海拔达7000米,沿线跨越多个断裂带,整条线路70%以上需要建桥梁,挖隧道。