青藏铁路全长1956千米。青藏铁路起于青海省西宁市，途经格尔木市、昆仑山口、沱沱河沿，翻越唐古拉山口，进入西藏自治区安多、那曲、当雄、羊八井，终到西藏自治区拉萨市，全长1956千米，途经青海湖、昆仑山、可可西里、三江源、藏北草原、布达拉宫等景区。
青藏铁路建设，创造了西藏铁路运输史上的多项纪录。青藏铁路是世界海拔最高的高原铁路：铁路穿越海拔4000米以上地段达960千米，最高点为海拔5072米；青藏铁路也是世界最长的高原铁路：青藏铁路格尔木至拉萨段，穿越戈壁荒漠、沼泽湿地和雪山草原，全线总里程达1142千米；青藏铁路还是世界上穿越冻土里程最长的高原铁路：铁路穿越多年连续冻土里程达550公里；海拔5068米的唐古拉山车站，是世界海拔最高的铁路车站；海拔4905米的风火山隧道，是世界海拔最高的冻土隧道；全长1686米的昆仑山隧道，是世界最长的高原冻土隧道；海拔4704米的安多铺架基地，是世界海拔最高的铺架基地；全长11.7千米的清水河特大桥，是世界最长的高原冻土铁路桥；青藏铁路冻土地段时速达到100千米，非冻土地段达到120千米，是世界高原冻土铁路的最高时速。
青藏线大部分线路处于高海拔地区和生命禁区，青藏铁路建设面临着三大世界铁路建设难题：千里多年冻土的地质构造、高寒缺氧的环境和脆弱的生态。
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