在施工方案问题上遇到的首要问题是埋设深度问题。从地质考察分析来看，在北京修建地下铁道是有一定难度的，主要是松散的土层很厚，并且越往东越厚。如果从战备的角度来考虑，地铁采取深埋在西郊比较适宜。第一方案复兴门到公主坟段可以埋到30—40米深；第二方案西直门到颐和园段可以埋到60—80米深；在天安门到东单段则需要埋到110—120米深，再往东还需要埋得更深，且修建时间长、施工问题复杂、投资大。如果采用浅埋的方法（即离地面2—5米深），则只能解决交通问题，不能解决防空问题；如果采用浅埋加固结构使隧道具有较大的防护能力，必然会加大投资，且这种防护能力也是有限的。
按照深埋或者基本深埋的方案，北京市上报中央的方案是大约设计工作要用3年，施工要用7年；同时，还要派专家到苏联学习。这些人力、物力的投入，对于刚刚成立不到10年的新中国来说是相当困难的。针对以上问题，北京市委建议，“如果不考虑战备上的需要，只从城市交通的需要出发，那么，在十几年内北京的城市交通主要应当从改善地面交通着手（这比修建地下铁道省钱得多），在第四个五年计划内不需要，同时国家的财力物力也不可能修建地下铁道”。1957年9月23日，中央作出批示：“关于北京地下铁道建设问题所提出的两个方案的报告阅悉，可先采取第一方案，并同意明年派人去苏考察，对于现有组织机构，技术干部应压缩一下，技术干部留少一点，明年出国考察人员亦不要过多。同时应继续将地质情况勘察清楚。待各方面情况弄清后再定。”
1958年，中共中央指示，要尽速修建北京地下铁道，并定铁道部负责组织设计和施工。10月30日，中共北京市委就《关于北京地下铁道一期工程线路埋设方案》进行讨论并作出决议：“地下铁道应迅速筹备修建，争取尽快开工，全部采用深埋方案。”11月27日，铁道部地下铁道工程局成立，受铁道部和北京市委双重领导，同时撤销北京地下铁道筹建处。12月31日，北京地下铁道工程局局长会议传达了周总理的指示：“地下铁道要修，可先试点，取得经验。”至此，新中国地铁建设迈出了关键性的一步。
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