頸城トンネル
北陸本線の電化は1956年(昭和31年)5月に国鉄交流電化調査委員会から出された「交流電化方式は直流電化方式に比し輸送量の多少にかかわらず、投下資本においても、年間経費に置いても、つねに有利である」との答申から交流20 kV・60 Hzで進められたが、新潟地区はすでに上越線が直流1,500 Vで電化されていたこと、東京 - 新潟間の輸送密度が比較的高いことから1960年度(昭和35年度)に信越本線長岡駅 - 新潟駅間は直流電化で着工され1962年(昭和37年)に開業していた。
このため本区間を含む日本海縦貫線の抜本的線増にあたっては、森垣 (1964)によると1964年(昭和39年)初時点で既存区間も含めた米原駅 - 羽越本線坂町駅間の電化方式について以下の案が想定されていた。なお、先述の通りこの時点で北陸本線は同年8月に富山操車場まで交流電化開業が決定している。
国鉄と能生町の話し合いに先立つ同年12月7日、国鉄は新潟県知事の塚田に対してこの問題について協力を求めた。その一方で国鉄は、筒石駅については代替バス輸送の要望なら応じられると回答した。これは、斜坑を利用した地下駅として設置は可能であるものの、約1億円の費用がかかることや、地下駅となって不便となっても利用者がいるのか、という点を疑問としたためであった。一方塚田は、塚田は造らないことを前提とせず地元と話し合うことを国鉄側へ意見した。
国鉄と能生町の話し合いは同年12月22日に始まり、翌1965年(昭和40年)1月の第2回で筒石駅は存続の場合地下駅とせざるを得ないことを説明し、翌2月2日の3回目では岐阜工事局長の安河内から北陸本線旧線、柳ヶ瀬線のバス転換や、今後の国道8号改良を引き合いに、頸城鉄道自動車(現:頸城自動車)のバスによる代行・運賃補償を提案した。これは、筒石駅は地下に移転する場合、地元の要望で旧線の駅が存在する藤崎地区ではなく筒石地区に設置が要望されており、現駅の駅勢圏にあたる6集落のなかでも藤崎・百川・大洞地区では駅が遠くなり、バスで能生に出た方が便利であることから、これら地区では地下駅としての設置には全員反対であったということを踏まえての提案であったが、地元は納得することはなく、むしろ「国鉄に筒石駅を設置する意思がない」として、筒石駅の設置のほか移設後の能生駅や各種の補償についての要求を国鉄に対して提示した。
旧線跡地については宅地や公園、農道等への転用が行われたほか、浦本駅付近から谷浜駅付近までの大部分が新潟県道542号上越糸魚川自転車道線(久比岐自転車道)として転用されることとなり、1976年(昭和51年)10月に名立 - 谷浜間、1991年(平成3年)度に旧線跡地を含む糸魚川 - 上越間の全線が開通した。
また、旧郷津駅 - 直江津駅間のうち上越市虫生岩戸地区から五智地区にかけては、ちょうど複線電化が計画・検討されていた時期と被る1963年(昭和38年)から1965年(昭和40年)にかけ、並行する国道8号で直江津バイパスのルート選定が行われており、現道との接続にも都合がよく、市街地・線形不良個所の迂回が可能であることから、旧線をバイパスに転用することとなった。バイパスは1974年(昭和49年)10月10日に開通しているが、このうち郷津トンネルは旧線の郷津トンネルを2車線道路用に拡幅転用している。
第4工区は鹿島建設により、徳合斜坑によって本坑に取り付いて米原方と直江津方へ掘削し、底設導坑先進上部半断面掘削逆巻工法を用い、湧水も少なく順調に施工した。第4工区と第5工区については順調に掘削が進んだことから、工区境にある600 m の未契約区間は、300 m ずつ分割してそれぞれ施工した。