民国2年(1913),北京政府拟在平(北平)汉(口)铁路以西筑一南北干线,接通黄河上游与长江上游之铁路交通,倡议修建大同至成都铁路,即同成铁路。民国4年(1915)作过踏勘。民国5年(1916)踏勘西安~昭化段的比较线。民国9年(1920)提出西绕天水再过秦岭的方案。均以工程浩大而作罢。
民国25年(1936),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,拟在宝鸡凤州间越过秦岭,并对宝鸡到东河桥进行实测,仍因过岭工程艰巨而搁置。
民国28年(1939),中华民国政府在决定修建陇海铁路宝(鸡)天(水)段的同时,派队勘测天水~徽县段线路,认为以此线越秦岭远较从宝鸡凤州间越秦岭容易。于是,决定改宝成铁路为天成铁路,并于民国29年(1940)2月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。民国34年(1945),又对这条线路的走向作比选定测,但未施工。