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泥土、砂石是铁路路基的基本原材料，为最大限度地减少取土、弃土场地对青藏高原环境的破坏，设计中，铁道部第一勘察设计院人员在1：2万的地形图上，对全线取土、弃土、砂石料场地进行了统一规划，固定地方、固定了取土方数量，以减少占地面积，减少对生态环境和水土环境系统的破坏。
在青藏高原上建设青藏铁路，面临许多世界铁路建设史上从未遇到过的难题，从多年冻土到环境保护，从高原病的防治到工程质量的监控，这是一个认识不断深化、措施不断完善的科学历程。
关于在冻土上修建铁路，虽然俄国、秘鲁、加拿大等国都有过实践，但他们的冻土条件和环境与青藏高原上冻土的情况有很大的不同，因此，他们的经验只能做为参考。我国冻土的科学研究，积累了丰富的实验数据和成果，但许多科学成果并没有经过实际工程的检验，这就对设计人员提出了很高的要求，一方面他们要尊重已有的科学成果，另一方面又要严格讲究实事求是，从实际出发，进行工程设计。
国家有关部门组织科研人员出国考察，走遍了世界有过冻土铁路实践的欧美国家，包括北欧的芬兰、挪威等。在设计开始前，多次召开专家研讨会，结合我国冻土科学实验的情况，对每一个重大设计原则都进行严格的专家论证。
铁道部第一勘察设计院请俄罗斯专家来院进行冻土工程的讲解，并组织设计人员进行大量的现场调研，对青藏铁路沿线的地质、地形进行拉网式调查，摸清了相关地理情况。在此基础上，他们又联合国内科研单位和大中专院校，包括中科院寒区旱区冻土研究所、动植物所，铁科院西北冻土研究所，北方交大，西南交大，兰州、长沙、石家庄铁道学院等，可以说集中了国内有关冻土研究的一流专家，集中了大家的智慧，共同设计青藏铁路。在设计过程中，世界处理冻土的所有技术都用上了，这还远远不够，结合青藏高原冻土的实际情况，又创造了综合处理方法。
工程的质量要由设计的质量来保证。在站前设计中，他们本着尊重科学、实事求是的精神，充分吸收世界先进成果，对每一种重大工程都进行试验，站前工程设立了四个试验段。
设计成图后，再和施工单位、监理单位合作进行现场设计优化，不符合实际情况的马上进行修改，以保证设计质量，创造性地建设青藏铁路。凡对冻土路基工程把握不大的地段采取以桥代路的工程措施；凡高含冰量地段不考虑温度分区一律采取补强措施。
李金城说，在站后设计中，以信息化、机械化为依托，采用高可靠、少维修的设备，减少用工数量、降低劳动强度、减少维修工作量；坚持以人为本，健全运营期生活、医疗保障体系；尽量使用洁净能源，减少三废排放，保护好高原生态环境。采用世界上最先进的机车车辆和通信信号设备，信号方案采用基于无线通信的信号系统。通信方式采用无线覆盖，全线通信技术采用先进ＧＳＭＲ技术。使青藏铁路一起步就能代表当今世界高原铁路建设的水平，体现先进性。
第四章 跨越昆仑，跨越唐古拉二 钢轨向拉萨延伸
在海拔3000多米青藏铁路新起点格尔木南山口，中铁一局在这里建立了一座中国铁路史上规模最大、规格最高的高原铺架基地。青藏铁路开工建设以来，中铁一局1000多名职工来到这片不毛之地，打响了青藏铁路铺架攻坚战，扬起了青藏铁路起步的“龙头”。
2001年6月3日，中铁一局新运公司钉联队队长王文胜接到修建青藏铁路的通知后，兴奋得一夜没合眼。第二天，正在出差的他根据组织安排，背着100多斤重的仪器从贵州乘火车赶往格尔木。两天两夜的颠簸使他的病腿更加红肿疼痛，但他没去医院治疗就带着9个队员来到南山口建点，他们是第一批上线的铺架工作队。
“戈壁滩上蚊虫肆虐，紫外线强烈，刚到时连睡觉的地方都没有，”王文胜笑着告诉我，“蚊子专爱和Ｂ型血的人打交道，我偏偏是Ｂ型，因此最受蚊子欢迎。”大家工作时戴着面罩，可蚊子见缝就咬，手和脖子被叮得处处是包，皮肤被紫外线灼伤后一层层脱落。
王海霞是最先到南山口建点的惟一女性，她从西南交通大学毕业后分配到中铁一局集团青藏铁路铺架项目部，青藏线开工时，毕业刚一年的王海霞报名作为第一批建设者上了高原。初到南山口，工地住房很紧张，只有一大一小两间房子，大的做男同志的宿舍，小的用来放工具。她在工具房里支了一张小床，每晚与工具为伴。白天同男同志一样顶着烈日在荒野搞测量，放线、打桩，样样都干；晚上则趴在工具房的木板上整理技术资料。当时工地用水紧张，加上害怕感冒引发高原病，职工一个月都洗不上一次澡，这对爱干净的她来说是简直是一种折磨。以前白白净净的脸蛋，现在被晒得黝黑，她说自己“快成为藏族同胞了”。家乡一位年长的亲戚来看望她，见到她变成这个样子，就心痛地劝道：“Y头，到哪不能弄碗饭吃？别在这受罪了吧。”然而，王海霞一直坚持在青藏线，直至铺架基地勘测建点的任务如期完成。
在南山口铺架基地，在整齐堆放的梁、枕和轨排中间，有两列绿色的“火车”格外引人
注目，这是中铁一局青藏铁路铺架工程项目组的活动宿营车，基地工人们都亲切地称它们“大篷车”。
大篷车是铺架员工翻越世界屋脊的流动居所，靠近路边的一列是“活动车”，上面有厨房、餐厅、会议室和“职工之家”，是工人们物质、精神食粮的补给站；另一列是“生活车”，包括配备有氧气瓶的宿舍和由6名大夫组成的医务室。
“生活车”上的每个“软卧包厢”里可住1至4人，房间虽然不大，却布置合理，井然有序。除了必备的床和桌椅外，还有电视、ＶＣＤ机和饮水机，有的房间还配备了笔记本电脑。大篷车外面都裹着厚厚的棉被，在极端气温－40℃的高原，这是一种有效的列车御寒措施，否则暖气管道就会被冻裂。
青藏铁路铺架大部分在平均海拔4500米以上地区展开，恶劣的气候条件和特殊的地理环境使铺架工作面临严峻挑战。在如此高海拔地区铺架国内尚属首次。高寒、缺氧、低压，加之坡度大、温差大、风沙多、雷电多等不利因素，严重制约了机械效能的正常发挥，给施工和运输带来巨大困难。
目前国内生产的铺轨机、架桥机在平均海拔4000米的青藏高原上功率下降约40％，一般最大坡度适应能力为千分之十二，而青藏铁路设计最大坡度为千分之二十，均为连续的长、大坡度，因此铺架难度极大。青藏铁路“以桥代路”桥梁每片32米梁重量为140吨，比普通桥梁重10吨，国内ＪＱ130架梁机难以适应铺架需要。特别是冬季铺架进入昆仑山、风火山、唐古拉山等地带时，海拔高、环境更为艰苦。进入10月份以后，高原气候更为恶劣，铺架现场平均风力都在六级以上，最低气温在－30℃左右，建设者生存极限和铺架安全受到严峻考验。
铺架作业始终是青藏铁路建设的重点控制工程， 承担铺架任务的中铁一局在有关单位的配合下，对青藏铁路铺架关键技术进行研究，研制补氧增压设备，改造机械、机车车辆设备，提高了铺架设备耐用性和抗风能力，经改造后的铺轨架桥机和内燃机车，在千分之二十二的坡道上作业，动力性能良好，制动性能可靠。并完成了140吨架桥机的技术改造。由中铁一局完成的“青藏铁路高原高寒地区铺架施工关键技术研究”项目，经专家鉴定，填补了国内技术空白。
针对青藏高原气候特点，他们研究完成了铺架施工设备及运输设备的高原适应性改造；研究解决了高原大温差地区25米钢轨轨缝施工控制技术；编制和采用的轨道、桥梁铺架施工组织及工艺科学合理，解决了长距离单口铺设的施工难题。
2002年11月15日，专为青藏铁路设计的“雪域神舟”号内燃机车研制成功，填补了我国高原大功率内燃机车的空白，为今后青藏铁路全线开通积累了数据、提供了经验。
“雪域神舟”号机车，融“可靠性”与“先进性”于一体，采用双机重联，能通过微机控制使柴油机功率随海拔高度自动调整，以保证柴油机功率在高原条件下仍能充分发挥。车体采用特殊承载结构，增强隔热、吸震效果。冷却水系统采用加压冷却方式，保证在高海拔、低气压情况下水的沸点不低于100℃。车顶夹层采用独立通风系统，可以防风沙、雨雪入侵，并可降低车内真空度。车体、转向架和冷却装置钢结构等均采用了低温性能好的高强度桥梁钢。为了保证司乘人员在缺氧条件下能借助吸氧正常工作，司机室上部还安装了变压吸附式制氧机。由于格尔木至拉萨段雷暴雨较多，机车还加装了防雷接地装置。“雪域神舟”号机车投入铺架运输后，为轨排和桥梁运输提供了强劲动力。
此后，青藏铁路铺架一路高唱凯歌，先后铺通昆仑山隧道、可可西里无人区和风火山隧道，向最高点唐古拉山越岭地段进发，铺架速度基本与平原地区持平。
2004年，青藏铁路建设进入整体推进阶段，铺架是全线重点控制性工程。为顺利完成铺架任务，青藏铁路建设总指挥部决定在安多增设一个铺架基地，形成南北双向、三个作业口同时铺轨架梁的格局。2004年６月２９日，西藏境内青藏铁路从安多开始铺架，中铁十一局负责由安多向拉萨开铺；而中铁一局铺架则由格尔木向南、安多向北同时挺进唐�