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原有娄邵铁路线位于湖南省中部，技术标准低，旅行速度慢，能力利用率已达到92%，基本处于饱和状态，是大湛通道的“瓶颈”地段。若该线路不进行改造，大湛通道将不能发挥设计的作用。随着永州至湛江段的通车，南北客货交流将有较大增加，既有娄邵线能力根本无法满足需要。因此，改造娄邵线是完善大湛通道、发挥大湛通道作用的需要。工程于2010年8月开工，2015年10-11月底完成了静态、动态验收及联调联试工作，2015年12月投产试运营。
娄邵铁路线从沪昆线娄底站中心起，自南到线出岔后，线路绕出经娄星区工业园区西边缘设娄底西站，而后跨过孙水、下穿高丰路及娄新高速公路，经张家湾隧道后在既有双峰站以北1.5km处新设双峰站，进而折向西南以桥隧相连形式，上跨潭邵高速公路，引入廉桥站后沿既有线西侧而行，在既有邵东站以南约2.3km处修建邵东东站，而后线路下穿320国道邵东连接线和潭邵高速公路并两次跨越邵水，绕避牛马司煤矿采空区，上跨在建衡邵高速公路，绕开新东煤矿采空区引入邵阳站。正线全长100.457km，其中路基总长41.190km，占48.97%；桥梁总长32.417km，占32.27%；隧道总延长18.850km，占18.76%；桥隧比51.03%。全线区间共设娄底、娄底西、双峰北、廉桥、邵东、邵阳共6个车站。共布设3处预制梁场、1处铺轨基地、6处搅拌站。
本工程于2010年8月开工， 2015年12月底试运行，总工期65个月。工程投资概算总额71.80亿元，其中土建投资37.26亿元。
工程划分为三个标段，施工单位：中铁二十五局（SN-1标）、中铁七局（SN-2标）、中铁电化局（SN-3标）。监理单位：天津市路安电气化监理有限公司、华南铁路建设监理公司、天津市路安电气化监理有限公司、华南铁路建设监理公司。水土保持监理纳入主体工程监理工作中，由以上三家监理公司一并承担。监理单位实行“三控制，两管理，一协调”，坚持事前控制、中间检查、验收把关，对工程实施全面和全过程监理。
