1952年7月，毛泽东一声令下，王震就率领他的不畏艰难困苦的铁道大军，奔赴巴山蜀水之间，开始了紧张的线路勘查工作。
但随后由于海峡局势的突然恶化，石油运输的需要紧迫。毛泽东立即指示王震率铁道兵抢修黎湛、鹰厦两条铁路，建好湛江深水码头，巩固东南海防。而将宝成铁路的修筑移交铁道部。
其实，早在1913年，中华民国政府就打算在平汉铁路以西修筑一条南北大干线，用来接通黄河上游与长江上游的铁路交通，倡议修建大同至成都的铁路，即同成铁路。
1915年中华民国政府曾派队作过踏勘，1916年踏勘西安至昭化段的比较线，1920年提出西绕天水再过秦岭的方案。
但是以上的提议都由于工程浩大而无法施工，都只好作废了。
1936年，中华民国政府指派陇海铁路西段工程局勘测，并对过秦岭线路作航测比选，打算在宝鸡凤州之间越过秦岭，并对宝鸡到东河桥进行实测，仍因为过岭工程艰巨而搁置。
1939年，中华民国政府在决定修建陇海铁路宝鸡至天水段的同时，派队勘测天水至徽县段线路，认为以这条路线翻越秦岭远比从宝鸡到凤州之间翻越秦岭要容易。于是，决定改宝成铁路为天成铁路。
1940年2月，中华民国政府成立天成铁路工程局。预算投资国内工款折合银元约13亿元，国外料款以及购置机车车辆等行车设备约需9000万美元，计划线路全长755公里。
1945年，天成铁路工程局又对这条线路的走向作比选定测，但始终没有施工。
1950年中华人民共和国刚成立后不久，天成铁路第一、第二测量总队立即开始对天水至成都这条线路的勘测设计。
我国著名水文地质学家陈梦熊，当时正在地质部担任全国区域性水文地质普查工作的技术领导，参加天成、宝成线的新线工程地质勘测工作。这是陈梦熊新中国成立后担任的第一项任务，他深知，宝成铁路是我国兴建的第一条横跨秦岭的复杂山区铁路线。
陈梦熊当时在苏联专家的指导下，边学边干，完成了宝鸡至略阳段从选线到技术设计阶段的全部勘测任务，为后来许多地形复杂山区的新线勘测开创了道路。
在勘测线路时，他们先以略阳为界，分南北两段进行。后改由西南铁路设计分局与西北铁路设计分局分工负责设计。
西北铁路设计分局从1950年开始勘测略阳以北线路，先勘测天水略阳线，随后勘测宝鸡略阳线。
1952年，勘测队对天水略阳段进行定测，他们发现礼县以南有40公里长1段地质极为恶劣，铁路根本就无法通过。
铁道部决定改选另外的线路，于是勘测队又进行了宝鸡略阳段的初步勘测和经济调查。
1953年，铁道部经过比选，天水略阳线和宝鸡略阳线两条线路的长度大体相等。天水略阳线翻越秦岭比较容易，费用稍微省一些。
但铁道部经过分析认为，要将四川丰富的物资通过铁路运往中国东部各省，需要多走天水到宝鸡的154公里。加上当时的陇海铁路宝鸡天水段通过能力比较低，修建天成铁路从长远来讲并不理想。
铁道部最后决定，采取宝鸡至略阳线方案，改天成铁路为宝成铁路。
于是，从1952年夏末，铁道部在线路方向确定后，随即派队进行勘测设计，以便为铁路如何在这群山峻岭中迈过万水千山定出最合理的路线。
仍然由两个勘测总队分别担任南北两段的勘测设计工作任务。
勘测总队的人都清楚，宝鸡略阳段线路设计的关键，就在于如何越过秦岭。
秦岭山坡陡峻，由渭河平原的边缘到分水脊，直线距离仅25公里，高差竟然达到了900多米。
事前，大家翻阅了1915年比利时工程师锡乐士想以20多公里的3座环峒通过秦岭的陈旧个案，也参考了1936年至1939年航测过的5条比较线。
出发前，他们又访问了1936年曾经参加勘测宝成北段的几位老工程师，其中有人对他们说：“宝鸡到凤县之间的秦岭，真是峰峦耸峙，处处自然坡度极陡，铁路万难通过。”
他们听到后并不气馁，并下定决心，一定要铁路越过秦岭。
1952年9月，勘测队从宝鸡出发，对宝成铁路进行徒步踏勘。
他们只携带了一张军用地图和一点零碎资料，请了一位老乡带路，踏上了秦岭，沿着山峰、山脊，走遍了左右80公里范围内的四处垭口，终于选定从东峪口东河桥间的煎茶坪垭口越过秦岭。
其实，这也正是汉朝通往陈仓的故道和历代行军的官家驿道。
大家都说：古人说“云横秦岭”，一点也不夸张，宝成铁路要翻越的东峪口算是秦岭较低的垭口，也是经常隐没在云层之上。
他们站在秦岭之上，云从脚下生起，岭北岭南总是一面是白茫茫一片。
过了不大一会儿，大家看到云雾升腾起来，涌上垭口，然后随风滚过岭去，他们就看到秦岭的那面又出现了一片云海。
大家感到，当云气滚动时，人在岭上，真仿佛腾云驾雾一般。
但他们却都没感觉到飘飘然，反而有些气闷，因为若再长一些时间，云海就会把视线全阻挡住，测量工作就得被迫停止。
大家都说：“铁路要翻山，难于上青天。怎么才能解决这一难题呢？”
后来，老工程师罗孝僔在地图上画了一个“8”字形。并在地图上讲解起来：
“线路从宝鸡在缓坡地段上西南行，到12.5公里处开始爬最大的坡度，进入3%的足坡地段，然后沿清姜河逆流而上。当第一次跨过15米高的清姜河桥后，线路绕一个小马蹄形，迂回向东北，升高到距清姜河高110米。”
“在这里仿佛一个电灯泡的形状，线路长大约是4公里。然后转而向西南迂回升高100米，又出现第二个马蹄形，第二次跨过清姜河，线路折往西北，绕一个圈，升高到距清姜河300米。”
“于是，在这里线路上下在隧道中交叉构成一个‘8’字形，长大约10公里，升高了250米。过了这里以后，就直奔东峪口翻越秦岭。”
罗孝僔构成的这个“8”字形的设想，并不是他随意想象安排的，也不是他在故弄奇巧，而是大家根据当地的实际情况共同研究出来的，而且是修建铁路的事实所必须的。
大家设计线路时是以秦岭隧道南口嘉陵江桥作控制点，保持3%的坡度沿清姜河往下定线。
勘测人员按照河流的自然坡度定线，如果自然坡度与线路的坡度标准相吻合就顺路而下，如果超过就迂回，迂回那就必须绕圈，就需要寻找适当的地点定线，因此就构成了各式各样的线路。
但大家设计线路也时刻遵循着唯一的1个原则，就是不要有较长较高的山坡线。
这样的设计，线路盘山，山势陡峻，隧道集中，在21公里的线路中就设计了65%的隧道。
梁武韬工程师说：“根据秦岭的地形，这样设计是很正确的。”
梁武韬并且提出建议，他要求在施工中将曲线延长560米，使12公里的线路普遍降低13米。这样就减少了38成方的土石方工程，高架桥和御土墙工程也减少了很多。而且线路降低以后，它的稳定性还会更高些。
从1954年开始，徐邦栋负责宝成线北段设计配合施工，他积极研究和采用新结构，治住了大量坍方滑坡等路基病害，保证了筑路通车。
最初，中央及铁道部选定沟通西南的线路是天成线，即从天水到成都，后来才选定了宝成线，即从宝鸡到成都。可是，不管是天成还是宝成，只要修建就都必须翻越秦岭而相会于双石铺。
大家先就天成来设计，由于天水距离秦岭比较远，但是高度差小，坡度相对比较缓和，线路应该是比较容易设计的。
后来大家又来讨论铁路走宝成线，那从宝鸡到秦岭的直线距离只有25公里，而铁路线的高度差就有720米，工程的艰巨程度可以想象。
大家在讨论天成与宝成的取舍问题时，首先都想到，人们都把国民党留下来的陇海铁路宝天段叫作中国铁路的“盲肠”，这就对宝成、天成的取舍造成了影响。
因为大家都知道，铁路修成之后，将直通中华人民共和国的首都北京，如果取道天成，那就必须经过宝天段。而宝天段如果不经过根治，运输方面就会受到线路通过能力的限制，难以胜任繁重的运输任务。再考虑到工程方面，宝天段每年7月到9月的雨季中，塌方情况相当严重，行车会受到相当大的威胁。
因此大家一致同意：取宝成，舍天成。
除了宝成、天成的取舍问题之外，大家还讨论了一个问题，那就是：为什么不取道汉中？
大家都知道，汉中是陕西除了西安之外最大的城市，地处盆地，土地肥沃，物产丰富。当时确实也是铁路所考虑的地点之一。但这同样关系到翻越秦岭的问题。
大家讨论后认为，宝成铁路从宝鸡出发，翻越秦岭，沿嘉陵江经略阳到达广元，这是去往成都最近的路。而反过来考虑汉中呢？却在略阳的东南方，如果要线路取道汉中的话，那就只好另寻地点翻越秦岭。
因此大家认为，不管换哪一处翻越秦岭，即使比宝鸡更容易施工些，但单从距成都的方位肯定就比宝鸡远了。而且说不定还要再翻越一座其他的山才能达到汉中，再从汉中往西才能到达广元。而两次翻山加上一段弯路也要考虑到其中的难度。
因此最后决定放弃取道汉中。
另外，大家还对越岭的线路是晚提高好还是早提高好进行了讨论。
晚提高为的是尽量使线路沿着盆地爬行，最后才开始迂回，再转入足坡地段。
而主张早提高则是在山岭较远的地方就设计迂回线，把线路提高，这样使迂回线路与山岭间可能会有缓坡地段。
主张早提高的人说：“不这样，恐怕将来翻不过垭口，因此对铁路将来能否翻过垭口要做到心中有数，否则就不叫设计了。”
梁武韬非常赞成秦岭线路晚提高的设计方案，他站起来两手比划着说：“根据秦岭的地形，如果采取早提高，也就是说从宝鸡一过渭河就得找适当地点设计迂回线，那就会造成一段漫长的山坡线。大家都很清楚，山坡线的造价远比盆地线高得多，而且稳定性也比较差。”
梁武韬接着说：“如果线路在一开始就碰上陡坡的话，而陡坡上如果恰好又是平坦的地形，那早提高线路还是可行的。”
接下来，大家讨论了线路是设计足坡还是缓坡的问题。
大家先了解当时资本主义国家的搞法，他们是在纵坡上爬坡先达到相当长度时就修一段缓坡。然后再爬一段足坡，又修一段缓坡，这主要是从气压的角度考虑，这样能够换一口气。
但有人提出了异议：“修缓坡虽然可以提高速度，但是这样一来，坡度就会有大有小，而列车重量标准将按照最大的来规定，一走较小坡道地段又将形成载重浪费。拿速度和这种浪费相比，得不偿失。”
然后大家又根据苏联的先进经验，即在足坡地段相邻的两个车站之间，不考虑缓坡，全部以足坡设计。也就是说，一个火车头，在一个规定的坡度上，牵引一定的吨位，可以永远保持临界速度。依照这样来设计，就可以充分发挥线路的通过能力了。
大家还要在越过秦岭的线路所遇的水流上设计桥梁，他们又针对是填土修造涵洞桥还是修建高架桥进行了讨论。
大家认为，如果填土，那路堤填方是梯形断面，由于梯形断面一高，面积就有更大的增加，而线路越高，填方的数量也就随着增加很多。一般超过25—30米的路堤，如果在下面修涵洞，上面填土石的话，则不如修高架桥的经济效益更好些。
他们根据秦岭一段工程上取土的难易程度和需要人工和材料的多少反复比较，最后才决定修建高架桥。
经过充分地讨论、论证，一个成熟的方案最终定了下来。
