頸城トンネル
頸城トンネルをはじめとした糸魚川駅 - 直江津駅間の線増工事は、長浜トンネルを含む有間川駅 - 谷浜駅間が1968年(昭和43年)9月25日に複線化されたことを皮切りに、翌1969年(昭和44年)には、6月4日に糸魚川駅 - 梶屋敷駅間、6月19日に梶屋敷駅 - 浦本駅間が線増により複線化され、残る新線区間についても同年5月8日に浦本駅、7月1日に谷浜駅に新線の根固め、習熟運転を行う車両を入線させるための仮ポイントが挿入された。
当初は同年8月10日に頸城トンネルを含む糸魚川駅 - 有間川駅間の新線で習熟運転が開始される予定であったが、前日の集中豪雨により市振駅 - 親不知駅間が不通となったため、8月13日からの実施となった。そして同年9月29日に頸城トンネル含む浦本駅 - 有間川駅間、谷浜駅 - 直江津駅間の新線切替、糸魚川駅 - 直江津駅間電化が行われ、これにより北陸本線は線増工事開始当初の計画であった1969年秋に全線の複線電化を達成した。
本区間の線増・電化工事には1965年(昭和40年)時点で工費186億円を見込んでいたが、最終的に工費210億円、延べ作業人員350万人、このうち線増工事だけで工費200億円、延べ作業人員約250万人におよび、セメント13万t、鋼材2万t が費やされ、コンクリート打設量は50万m、掘削量150万mに及んだ。また、一連の工事では長浜トンネル崩落による5名を含め25名が犠牲となった。
開業に先立つ1969年(昭和44年)9月10日に能生駅構内において工事碑および慰霊碑の除幕式がそれぞれ国鉄岐阜工事局長松本有、犠牲者遺族の手で行われた。なお、工事碑には松本による以下の文が刻まれている。
線増工事は前述のC案を基とする以下のものとなった。
トンネルはいずれも直流電化複線形(内空断面積51 m)を基本に、名立駅前後は3線断面区間(内空断面積91 m)とした。
駅は、湯殿トンネルによって迂回される郷津駅(谷浜駅 - 直江津駅間)を廃止したほかは、能生駅は旧駅(現:糸魚川市能生事務所付近)から約700 m 山側の木浦・頸城トンネル間の明かり区間、筒石駅が頸城トンネル内の地下、名立駅が旧駅(当時の名立町大字名立小泊229-2に所在)から約1.6 km山側に離れた頸城・名立トンネル間の明かり区間に新駅を設け移転した。
施工は日本国有鉄道岐阜工事局が担当した。
限界を迎えつつある北陸本線の輸送の状況について、当時の国鉄中部支社企画室長、滝川良和は『JREA』誌上で行われた国鉄各支社の担当者による座談会の席上で次のように述べている。
また、同じく中部支社の鶴見三郎も以下のように述べている。
こんなやりくりの苦心をしても「輸送力不足のためやむなくトラックで輸送した」という貨物が4万トンを越えた〔ママ〕。だいたい1日1本ずつの貨物が国鉄への不信の度合いを強めながら、救世主のような思いでトラックに移っていったのである...
(中略)
...青海・糸魚川地区には新・増設工場があって、この地域の出貨は昨年より大幅に増加することはまず確実である。昨年より少なくとも2〜3往復が増発できないと、お先まっくらというほかない。
輸送力が足りない。5か年計画で富山までの複線化がめ進られているが〔ママ〕、牛の歩みのようにもどかしい。北陸トンネルの完成は確かに北陸の夜明けを告げるシンボルである。だが最大のあい路は解消しても、第2、第3、のあい路は北陸線の輸送力の前に大きな壁となって立ちはだかっている...
(中略)
とくに富山から北になると、わずかに親不知トンネルに着工しているだけで、全区間にわたってすでにあんなに慢性的になっている動脈硬化がいつになったら緩和されるという見通しもない。
(中略)
新潟県は日本有数の地すべり地帯であるが、糸魚川駅 - 直江津駅間で通過する旧西頸城郡(現在の糸魚川市域と上越市名立区)はいわゆる糸魚川静岡構造線地帯であり、新第三紀層とこれを不整合に被覆する第四紀層からなる地質条件を持つ。このため旧西頸城郡だけでも、主要な地すべり地総面積は 3,000 ha におよぶ。
旧西頸城郡の地すべりは新潟県で一般的な、1.0 - 1.5 m / 年 程度で絶えず滑動する継続的な地すべりではなく、周期的な滑動が始まると急激な崩壊を生じる間けつ的崩壊性の地すべり(崩壊末期の速度は 10 m / sec に達する)をする特徴があり、予知・対策が難しいとされる。
糸魚川駅 - 直江津駅間は過去にも1751年(宝暦元年)の「名立崩れ」をはじめとする大規模な地すべりが発生した地すべり常襲地帯であり、建設時から筒石川河口付近で線路の隆起・移動、複数回の地すべりが発生した。特に能生駅 - 筒石駅間はベントナイト質凝灰岩が地表近くに広く分布し、かつ破砕帯も多いために、地すべり崩土層が広く厚く分布する。
鉄道開通後の沿線で特に甚大であった地すべり被害としては、1963年(昭和38年)3月16日16時20分頃、能生町小泊(現:糸魚川市能生小泊、能生駅 - 百川信号場間、白山トンネル北側坑口付近)において発生した、延長 370 m、幅100 - 170 m、面積 4.5 ha におよぶ大規模な連続地すべり(以下「小泊地すべり」)が挙げられる。
当初より線増工事の完成時期は頸城トンネルの工事に支配されると考えられていたが、1969年(昭和44年)秋の完成を達成するには36か月の工期となり、両坑口からの掘削に加えて中間に斜坑を設けての施工が必要であった。このため、土被りが浅くなる川筋3か所に谷に通じる道路を拡幅整備したうえでトンネル上部へ将来の換気・保守作業通路へ転用する斜坑を設置し、5工区に分割して本坑の施工を実施した。
当初斜坑は山王川、濁澄川、徳合川の3か所で予定されていたが、筒石駅設置に伴い斜坑の旅客通路転用を考慮し、山王川、筒石川、徳合川の3か所に変更した。しかし後述する進捗状況への不安から着工1年半後の1967年(昭和42年)12月には当初予定されていた濁澄川にも第3工区に通じる斜坑(大藤崎斜坑)を追加している。
また、第1工区と第2工区の間、第2工区と第3工区の間、第4工区と第5工区の間には、それぞれ600 mの未契約区間が当初残されており、その後の進捗に応じて契約して工程の調整を行った。