新建大塔至四眼井铁路位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗、杭锦旗境内，全线分为两段，即大塔至吴四圪堵（含）段23.154km（高关支线）、吴四圪堵至四眼井（不含）段65.571km，正线全长88.725公里。线路由包西铁路响沙湾（大塔）站接轨，疏解引出后折向西跨越既有包神铁路及罕台川，穿越张栓沟隧道在吴四圪堵设站，之后依次跨黑赖沟、卜尔嘎色太沟后，再折向西北至乌锡线四眼井站。
工程概况
本线控制工程为张栓沟隧道及水多湖川特大桥，张栓沟隧道已于2011年1月9日贯通。全线共设响沙湾（大塔）、吴四圪堵、元宝湾、亥图、石里霍图车站，其中响沙湾（大塔）站为既有包西线车站，本次为改造站。站线长19.115km，道岔40组。铺架基地铁道部批准利用既有大塔铺架基地。
大四铁路是鄂尔多斯市沿河铁路的一部分。沿河铁路是鄂尔多斯市规划的“三横四纵”铁路网重要组成部分，线路东起呼准铁路何家塔车站，向西经准格尔旗大路工业园区，进入达拉特旗响沙湾站（原名大塔站）与包西铁路交会。沿河铁路全长800多公里，按国有铁路Ι级单线（预留复线）电气化铁路建设，总投资约160亿元。沿河铁路北接临策线、东接准张唐线，通车后可使内蒙古自治区西部、北部及蒙古国货源直接进入曹妃甸区出海港口，对促进煤炭资源开发利用、支持矿区建设开发，实施内蒙古资源转换战略，发挥西部地区资源丰富的优势具有重要的意义。
主要技术指标
(1) 铁路等级：I级
(2) 正线数目：单线
(3) 最小曲线半径：一般地段 1200m，困难地段800m
(4) 限制坡度：重车6‰，轻车13‰
(5) 牵引种类：电力
(6) 机车类型：SS4系列
(7) 牵引质量：10000t
(8) 到发线有效长度： 1700m
(9) 闭塞类型：半自动闭塞
张栓沟隧道
张栓沟隧道是大四铁路全线唯一隧道，是内蒙古自治区目前最长的沙漠隧道。张栓沟隧道2011年1月9日安全贯通，它标志着我国沙漠地区长、大隧道的科研和施工取得重大突破。
位于鄂尔多斯市库布其沙漠深处的张栓沟隧道全长3002米，隧道穿越稳定性极差的大面积风积沙层、流动沙丘，以及遇水膨胀、软化，失水便收缩、开裂的膨胀岩。隧道最大埋深40米，最小埋深仅2．6米，极易发生特大塌方。地质条件之复杂，工程难度之大，在我国同类沙漠隧道建设中实属罕见，成为大四铁路的头号高风险隧道。
中铁二十三局七公司20局集团张栓沟隧道项目经理杨万仁说，修建这座隧道就像驾驶着一只巨大的沙漠之舟，在松软、流动的地表之下穿行。如果稍有不慎，沙子就会像流水一样渗漏到隧道里，从而导致大塌方，这样的后果是不堪想象的。
中国铁建20局集团5公司与科研、设计单位联合攻关，针对风积沙松散、流动的特性，采用地质雷达进行超前地质预报，通过缩短循环开挖长度、控制爆破以减少对沙层的扰动等新技术、新工艺，有效化解风险，提前、安全打通了隧道。隧道贯通精度误差不到9厘米，并创造了多项我国沙漠隧道施工的新纪录，为我国特殊不良地质条件下沙漠隧道建设的科研和施工积累了成功经验。
大四铁路建成通车后，将极大地促进鄂尔多斯市地区煤炭外运和蒙西地区资源的开发利用。大四线还将与马来西亚、马河、乌锡等多条铁路相连接，形成纵贯蒙西南北、辐射周边矿区的运输新格局。
工程进度
大四铁路原计划2011年底通车，由于资金紧张，截止2013年5月该铁路尚未开通。
中铁六局呼和铁建公司中标该线吴四段(吴四圪堵至四眼井)站前工程施工任务。该段正线全长65公里，其中新建车站3个，特大桥4座、大桥6座、中桥7座、涵洞93座，正线铺轨65公里。路基土石方450万立方米，混凝土浇注11万3千立方米，合同价值9.33亿元。工程于2009年11月开工。该施工区段地处鄂尔多斯高原库布齐沙漠北端，春天黄沙弥漫，夏季高温难耐，秋天阴雨连绵，冬季滴水成冰，丘陵起伏，沟壑纵横，施工环境异常艰苦。截至2012年11月共完成桥梁17座，完成工程量的83%。涵洞完成88座，完成工程量的91%。路基完成476.5万立方米，完成工程量的98%，完成产值共计3.9亿元。在沿河铁路公司所辖的多家施工单位中，施工形象进度保持第一。