現在の函館本線滝川～旭川間の前身である上川線は、北海道官設鉄道（北海道庁臨時北海道鉄道敷設部→北海道庁鉄道部→北海道鉄道部）によって建設が進められ、田邊朔郎（たなべさくろう）を技師長に迎えて工事が行われた。石狩川は、大雪山系の石狩岳付近を源流として、上川盆地から神居古潭（カムイコタン）の狭窄地を抜けて石狩平野へと流れるが、アイヌ語で「神（カムイ）の集落（コタン）」を意味するこの場所は、奇岩が露出する景勝地としても知られていた。
また、この区間には膨張性の岩石である蛇紋岩が分布し、神居古潭トンネルは難工事となり、当時の記録でも「隧道ノ掘鑿殊ニ困難ヲ極メ」と記された。そして、1898（明治31）年に空知太（砂川～滝川間にあった廃駅）～旭川間が全通した。神居古潭を撮影した絵葉書には、渓谷にそった線路と神居古潭駅が写り、上り列車が駅構内に進入しつつある。
この区間は単線であったため輸送力も限られ、1942（昭和17）年頃から複線化計画が進められたが、戦争の影響などで実現には至らなかった。また、災害の常襲地で、毎年のように築堤崩壊や斜面崩壊を繰返すなど、防災上の問題も抱えていた。
その後、1964（昭和39）年にようやく複線線増計画が承認され、調査の結果、新線で複線断面のトンネルを建設し、川沿いだったルートを山側に付替えて路線を短絡することとなった。こうして現在の神居トンネル（延長4523ｍ）が建設されたが、蛇紋岩（じゃもんがん）帯の通過は避けられず、サイロット工法や縫地（ぬいじ）工法を用いるなどしてこれを克服した。工事は1969（昭和44）年に完成し、同時に完成した電化工事によって電車列車が運転を開始した。
廃止された旧線は、廃止と同時に旭川サイクリングロードとして整備され、絵葉書に写る神居古潭駅本屋は、その休憩室として利用されている。（小野田滋）（「日本鉄道施設協会誌」2020年2月号掲載）
Q&A
蛇紋岩はどんな岩石ですか？
火山岩の一種の橄欖岩（かんらんがん）が、地下深部で水分の作用を受けて蛇紋石に変質した岩石で、蛇のウロコのような模様を伴うことから英語では「蛇」を意味する「serpentinite（サーペンティナイト）」と呼んでいて、日本語でも「蛇紋岩」と名付けられています。葉片状に破断して滑りやすく、吸水膨張する性質があるため、トンネル工事の障害となります。日本では、大規模な構造線に沿って分布しており、北海道の神居古潭帯、北上山地の早池峰（はやちね）構造帯、飛弾外縁帯、中央構造線沿いの三波川（さんばがわ）変成帯などが知られています。（小野田滋）
”函館本線・旧神居古潭駅（北海道旭川市）”番外編
「サイロット工法」って何ですか？
山岳トンネルの掘削工法の一種で、「サイドパイロット工法」を日本流に縮めた言葉だ。
……？
日本語では「側壁導坑先進工法」「側壁導坑先進上部半断面工法」などと称している。
何となくわかりますが……。
トンネルを掘る順番で、最初に左右に小さい断面のパイロットトンネル－つまり先進導坑－を掘って、側壁（そくへき）の覆工（ふっこう）コンクリートを完成させてから中央のアーチ部分を掘削する。
どんな時に使うんですか？
地質が不良な地山でよく使われる。
「縫地工法」は何ですか？
縫地工法は、矢板を鋼製支保工（こうせいしほこう）の裏側から地山に打ち込んで、片持梁（かたもちばり）式で地山の緩（ゆる）みを支える施工法だ。
やっぱり不良な地山で使うんですか？
崩壊しやすい砂質層のトンネルなどで、補助工法として使われる。
補助工法？
通常の掘削工法では対処できない場合に使う、補助的な施工法のことだ。
どんな施工法があるんですか？
水抜き坑、薬液注入、パイプルーフなどいろいろな種類がある。
師匠の机も資料の山で崩壊しそうだから、補助工法が必要ですね。
余計なお世話だ💢