本標段線路在石門北至慈利一帶沿澧水河岸行進，地勢較平緩，地層簡單，主要為白堊系至第三系的粉砂巖、頁巖、泥灰?guī)r等。慈利以南至張家界，線路進入湘西山區(qū)，本段山勢陡峻，溝壑縱橫、河谷深切，地層及地質(zhì)構(gòu)造復雜，沿線主要分布寒武至奧陶系灰?guī)r、白云巖，并夾有碳質(zhì)頁巖。石門北-慈利段，地勢相對較緩，主要地層為白堊系-三迭系的粉砂巖、泥灰?guī)r等，覆蓋層一般1～3米。白堊系泥質(zhì)紅砂巖及頁巖，易于風化剝落。 局部地段地處澧水流域第四系地層分布有淤泥質(zhì)軟土夾層。慈利-張家界段山高坡陡，地形切割強烈，主要分布寒武-奧陶系灰?guī)r、白云巖并夾有碳質(zhì)頁巖。灰?guī)r中巖溶較發(fā)育。該地段地質(zhì)構(gòu)造復雜，構(gòu)造線走向與線路大致平行或小角度相交。巖層切割破碎，沿線順層滑坡、崩塌、落石，工程地質(zhì)條件較差。