枝柳铁路的建设是在毛主席和周总理的批准下进行的，工程于1970年10月开始施工。这条铁路的沿线地势非常险峻，穿越了武陵山和雪峰山脉，跨越了澧水、酉水、武水、沅江和渠水等河流。工程难度非常大，其中包括通过断层、溶洞、暗河、流砂和软土层等地段。据统计，全线完成的土石方达到了1.05亿立方米，如果堆成高宽各1米的长堤，可以绕地球将近3周。此外，铁路上的桥梁和隧道总长达到了222公里，其中隧道总长为172公里。一些车站甚至设在桥上和隧道之中。
枝柳铁路的通车对于我国铁路布局的改善、南北交通的沟通以及四个现代化建设的加快步伐都具有重要的作用，具有重要的战略意义。铁路沿线居住着汉族、土家族、苗族、侗族和壮族等多个民族，尤其是对湘西地区的交通闭塞状况产生了根本性的改变。枝柳铁路的建成通车后，湘西地区有四分之三的县都通了火车，这使得大量的木材、药材、土特产以及外地的农业机械、化肥农药、工业设备和轻工业品等可以源源不断地运输进出。
1978年12月1日，枝柳铁路成功接轨铺通，标志着这条交通大干线的正式通车。枝柳铁路全长885公里，北起湖北枝城，向南跨越界溪河进入湖南境内，在怀化与湘黔铁路相交，然后穿过彭莫山进入广西，在洛满与黔桂铁路合轨，最终到达柳州南站。它与湘桂、黔桂铁路相接，与焦作枝城铁路以及即将通车的太原焦作铁路连成一线，构成了联通华北、中南地区，与京广铁路平行的我国第二条纵贯南北的交通大干线。
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