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5軍令第56師團出動工兵聯隊，並從滇西、緬甸、印度等地強徵大批民夫，在工兵聯隊指揮下晝夜施工，拉孟守備隊的兵力也投入到工程之中。
地堡群的修築分前後兩個階段。
第一階段，是將松山作為進一步進攻保山的前進陣地而考慮，同時以應對遠征軍反攻為輔，因此主要修築了本道陣地、原口山陣地等外圍陣地共1。7處，其中包括兩處渡河監視點陣地。工程由工兵第56聯隊負責，於1942年底竣工。第二階段，日軍看到進攻無望，轉而以松山做支撐點式防禦為主，著手對松山腹部陣地進行加固與擴充套件，共增設、改設及加固原有陣地11處。工程初期由工兵第56聯隊、後由拉孟守備隊步炮兵負責，於遠征軍反攻前夕完成。
工程最大的問題在於當地缺乏水泥，因交通不便也難以從遠處運送，這迫使日軍在工事設計和就地取材方面做最大努力。所以在修建主體工事的大口徑榴彈炮掩體時，將壕溝挖到在地面上只可看到炮口的深度。而壕溝壁分三道防護牆，最外圍是夾層，日軍把兩人合圍粗細的圓木鋸成兩米多長的木板，兩層木板中夾厚32毫米的鐵板，直栽人士內作防護牆：然後是兩排裝滿土石的鐵桶組成沙石防護帶：最後是木樁牆，，牆體每隔兩段或三段木樁就縱向或橫向地用鋦子加以固定。壕溝內的柱子也是把幾根松木捆在一起使用。
由於缺少水泥，工兵第56聯隊長小室中佐便命令在松木上面埋上泥土充分地加以固實，再在表面鋪上雜草做偽裝。以此保證防禦工事的強度能夠抵禦榴彈炮炮擊與空襲時的直接命中。後來還發現該構造能夠防水，則是意外收穫了。
工事建造中最大的體力消耗在於圓木的採伐與運輸。小室中佐深知陣地上的大樹可作為掩護陣地之用，不能砍。這樣，所需的木料就要從主陣地南面山谷中的密林中採伐來。可以想象，在蜿蜒曲折的山路上用自制的牽引車與人力來搬運那些松木有多艱苦。這些困難都在日軍對“大東亞聖戰”之勝利結局深信不疑的狂熱中被克服了。
在第二階段工程後期，怒江東岸的中國遠征軍已經有所動作，日軍開始趕進度了。此時，來自北九州福岡、佐賀和長崎等地的日軍步炮兵發揮了作用，他們其中很多人人伍前做過礦工，所以懂得如何挖掘坑道。日軍讓坑道在適當的地方“七”字形彎曲，先往前10米，然後向左右分別延伸20米。修整擴寬後成為洞穴，這樣就可以放置兵器、彈藥以及儲存其他一些物資。擴寬坑道是為了在主兵營遇到炮轟時，可以當作預備兵營使用，同時也可以收容傷兵。洞穴有多個出口，可以避免發生悶死、被埋的危險，各個洞穴之間還互相聯通，以達到更高的安全級別。
堡壘的外圍遍佈蛛網狀交通壕，用以連線各個主要陣地，甚至步兵炮可以透過交通壕來回移動。交通壕雖不像地堡那樣建造，但由於加有掩蓋，且在側壁鑿有大量洞穴式掩蔽部，可便士兵躲避火炮的攻擊，待對方攻入陣地後突然鑽出實施反擊。此外，交通壕備段還連綴著大量散兵坑，坑口寬80厘米左右，坑內寬些，呈罐狀，步兵可以站起來射擊。部分據點外設有鐵絲網，據點群外圍又加設兩三道，每道縱深4米，以兩米高的木樁或鐵樁固定。據點最內層還設定了鐵片網，鐵片寬2…5厘米，釘在木樁上。在道路路口處，多用拒馬開閉。在公路要道死角和鐵絲網前，還埋設地雷及用炮彈引信改制的代用地雷。
最後，日軍還考慮到惡戰時如何確保通訊的暢通，決定以可靠性強的有線電話為主。電話線連線了各個陣地，把重要的線路深埋在地下。其中單用來指揮重炮陣地的電話線就有6條，其中3條鋪設在地面上，3條埋在地下以備地面線路斷線時使用。電話交換場所是水泥壕溝，日軍把珍貴的少量水泥用在保證通訊上，無疑是非常明智的。此外，各個陣地、指揮本部以及怒江渡河點上面的兩個監視哨之間還用6型無線電機聯通起來。
至中**隊進攻前，日軍已在松山上建起了城堡式的堅固防禦陣地。整個陣地依松山群峰地形，在滾龍坡、大埡口、松山、小松山、大寨、黃家水井、黃土坡及馬鹿塘編成7個據點群，每個據點群均以數個最堅固的母堡為核心，四周又有數個子堡拱衛外圍，共有子母堡壘40餘座。堡壘互為側防，交相掩護。隨著堡壘群的落威，整個松山也將近挖空，狀如大型蟻巢，地下交通網路四通八達，電燈、供水俱已解決。
在陣地的建造過程中，日本南方司令官寺內壽一大將，緬甸方面軍司令官河邊正三中將，第15軍司令官牟田口廉也中將，都曾在第56師團長松山祜
