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張吉懷高速鐵路新建鐵路張家界至吉首至懷化鐵路位于湖南省大湘西南北帶，北起張家界市，經湘西州吉首市，南接懷化市，銜接黔張常鐵路、焦柳線、渝懷二線、滬昆高速鐵路、懷邵衡鐵路、渝懷（湘）高速鐵路等鐵路，輻射湖南省西部主要市州。張吉懷高速鐵路穿越雪峰山脈、武陵山脈和沅麻盆地，沿線地質構造復雜、地形地貌多變，是典型的山區鐵路，特別是隧道工程地質及水文條件十分復雜，溶洞、落水洞等廣泛分布。鐵路全線共有橋梁67.472千米、186座，全線設置隧道160.493千米、124座，其中最長隧道12162米，全線橋梁隧道比例達88.8%。同時，張吉懷鐵路連接張家界、鳳凰古城等著名風景旅游區，沿線風光秀麗，森林公園、自然保護區分布范圍廣、等級高，對施工安全、環境保護、水土保持等要求高。
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