晚清时，山东巡抚丁宝桢是中国近代历史上一位颇有影响的人物，与曾国藩、李鸿章、左宗棠等人齐名，有“中兴名将”之称。他23岁中举人，33岁中进士，43岁到山东担任按察使，1867年升任山东巡抚。

丁宝桢在山东巡抚任上近十年，积极兴办洋务，尤其注重海防建设。他对山东水师进行了大刀阔斧的整顿，设立水师统领，统一指挥水师，组建了荣成水师营和登州水师营，还派人去广州订造了14艘战船装备这两个水师营。

1874年5月，日军入侵台湾。清政府以实际承认琉球为日本属国并付给日本50万两白银的重大代价，换得日本撤军。此事深深刺激了清政府，从而引发了中国近代历史上的第一次海防大讨论。清政府决定大力加强海防建设 ，修筑炮台便是其中的一项重要内容。

丁宝桢早在三年前就开始考虑在登州沿海修建炮台，因为登州原有的13座炮台年久失修，多数坍塌，加上大多是用砖石修筑的，不符合西式筑法，得重新选址修建新式炮台。丁宝桢对新炮台的修建提出了一些具体设想，特别强调新炮台要全部使用三合土建造，一概不用砖石，以免增加敌炮的杀伤力。所谓三合土，是一种俗称，并没有准确的定义。有的说是沙土加上一定比例的石灰搅拌后，进行夯筑，由一尺夯至二寸；也有的说是将石灰、糯米汁、蛤灰、牛毛等与土搅拌，然后夯筑，由四寸夯至八分。时人称，这种三合土坚硬程度超过铁石，即使拿斧子用力砍凿，也很难整块砍下。所以，这一时期修建的仿西式炮台大都采用三合土。

丁宝桢多次乘船考察登州沿海形势，实地勘察炮台修建的具体位置，但却一直没有最后确定下来。日本侵台事件发生后，海防形势日益严峻，修筑炮台成为当务之急。

1874年12月，丁宝桢首先奏请朝廷，把自己的老部下、湖北候补道张荫桓调来山东，具体负责炮台修建工作。张荫桓是广东人，熟悉洋务，特别是在炮台修建方面，“常与西人讲求，闻见极多”，有较为丰富的知识和经验。张荫桓到任后，丁宝桢立即派他前往烟台，会同登莱青道龚易图和统帅师船候补道李宗岱，对沿海各处进行实地考察，提出炮台修建的具体方案。

当时，山东属于北洋的管辖范围，所有海防建设由直隶总督兼北洋大臣李鸿章督办。丁宝桢、张荫桓到天津向李鸿章通报有关计划，并请求支持。以后，丁、李两人又就修建炮台的具体细节互通书信商讨。

丁宝桢优先加强烟台防务的意见，得到了李鸿章的肯定。他在写给丁宝桢的信中说：“烟台、威海、登州择地次第筑台，尤以烟台为最重要。”丁宝桢向李鸿章了解炮台的修筑方法，李鸿章回信说，不仅中国各处修建的炮台式样互异，西洋各国修建的炮台也各有不同，但他们“大都以沙土修筑台基，外面及顶上厚筑三合土”，这样炮台才可以耐久。他答应将天津新城刚修建的西式三合土炮台图纸和新近搜集到的普鲁士炮台模型，送给丁宝桢作为参考。

丁宝桢原计划聘请外国技术人员来主持烟台炮台的修建工作，李鸿章却不以为然。在这个问题上，李鸿章的眼光显然落后于丁宝桢。直到几年后修建旅顺等炮台时，李鸿章才认识到外国技术人员的重要。