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光绪二十六年（1900年）以后，中国人民纷纷要求自修铁路，因而清朝
政府成立了铁路矿务总局，并颁布了《矿务铁路公共章程》，承认商人可以
兴办铁路。
光绪二十九年（1903年），商人李明和曾呈请清朝政府路矿总局，准他
招集股银600万两，承担修建北京至张家口的铁路工程，随呈并附送章程。
后商人李春也来呈请，但被清政府驳回，理由是“该商股本不可恃”。同年
九月，御史瑞琛采纳了商人张锡玉的建议，奏清商办京张铁路，当时又被驳
回。但清朝政府却因此同意了京张铁路的修建，将商人的方案批交商部讨论，
从此才有官办的议论。督办铁路大臣袁世凯、胡橘棻建议提拨关内外铁路的
余利来兴修京张铁路。
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张家口在居庸关外，地处北京的西北，为通往内蒙古的孔道，在历史上
一直是北面的军事重镇。从经济方面看，由北京至张家口是南北商旅交易的
要道，贸易的数量很大，每年运输的货物，有蒙古一带输出的土产皮毛驼绒，
和南方输入的茶叶、纸张等生活用品。在政治上，理藩大臣肃亲王善耆为了
和蒙古王公加紧联系，也希望改善交通。因此，清政府很快便同意了官办这
条铁路的计划。
然而当时关内外铁路的余利，全部控制在中英公司手里，并规定如果要
提用此款，必须双方进行协商。清政府派道员梁如浩和中英公司进行磋商，
中英公司的代理人顾璞借口关内外铁路有中英借款的关系，京张铁路是关内
外铁路的延长线，必须由英国工程师来继续承办，否则不能拨款。其实英国
早就想控制这条通向蒙古的铁路，以对抗帝俄向这方面发展。修建京张铁路
的消息伟出后，沙皇政府又以前订的“长城以外来威胁不能由第三国承建”
的条约为理由，要挟清政府：如果找外国人修建，就得由帝俄承包。英俄争
吵了很久，没有获得解决的办法。最后，英国才同意由中国自己修建。
但修路经费掌握在英国手中，于是北洋大臣袁世凯饬令梁如浩等仍照原
来议决的方案和顾璞等进行会谈。并致函伦敦的中英公司，提议在关内外铁
路的进款余利项下，划存6个月借款本息，其余由该路任意提拨作为开办京
张铁路之用。中英公司则坚持：“必须备存一年的本息后，方可提用余款。
这样往返交涉了又将近一年，英方才同意改为6个月。并认为：修路的经费
既已掌握在英国之手，修成后一定对英国有利。另一方面，帝俄也提出：如
果清政府用本国的工程师和经费来修京张铁路，俄、英两国都可以不必帮助。
他们以为这样要挟，京张铁路必然没法动工，动了工也必然会中途失败，那
时不怕不向他们求援。
因此，就确定了中国人必须负起自己修筑和经理京张铁路的任务，此时
清政府不得不同时声称：不任用一个洋工程师，此路全部由中国人自己修筑
和管理，与他国无关。
京张铁路是中国第一条自修的重要铁路，各国的工程界都注意主持这条
铁路的人选和动工时间。光绪三十一年四月（1905年5月），袁世凯、胡橘
棻正式准请清朝政府成立京张铁路总局和工程局，派陈昭常为总办，詹天佑
为总工程师兼会办。
当詹天佑出任京张铁路总工程师兼会办的消息传出以后，那些充满着失
败主义情绪、毫无民族自尊感的大人先生们，有的笑他“不自量力”，有的
骂他“胆大妄为”，也有的说“这不过是白花几个钱罢了”。这些蔑视和嘲
笑都没有影响詹天佑的坚强信心。他决定用事实来回答他们。
这条路决定全部由中国技术人员来修筑，詹天佑遇到的困难当然是很多
的。这是因为在腐败昏庸的清朝政府统治下，中国工程人员是极有限的。但
詹天佑相信，依靠广大的工人和办事员是可以解决困难的。他很自信地说，
没有工程师不要紧，只要有工人，有办事人员，就能互相帮助，互相依靠，
一定会把这条路造成。
光绪三十一年四月 （1905年5月），詹天佑在人才异常缺乏的情况下，
克服了重重困难，着手筹组工程局。设立京张铁路总局于天津，设分局于北
京西城丰盛胡同，同时设工程局于北京。又在北京设立材料厂，在丰台设立
购地所。工程局由詹天佑亲自负责，所有工程师均由詹天佑量才调度，同时
他又兼任材料管理的职务。
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工程局成立以后，詹天佑立即怀着兴奋的心情，带了几个学生和他的工
程队的一部分人员来北京开始测线。
京张线的初测工作，由詹天佑和学生张鸿浩、徐士远担任，他们从丰台
以东京奉路柳村第60号桥起，经西直门顺大道直奔张家口。由北京往西北，
沿途横阻着崇山峻岭，其中以关沟地带为最高。这个地方称作南口河谷。从
南口到西拨子共长20公里，包括东园、居庸关、四桥、三堡、青龙桥和最高
峰八达岭。这一带，尽是悬崖峭壁，通过关沟地区的老龙背、蛇腰湾、鹞儿
梁、石壑子等处，坡度极陡，工程浩大。詹天佑等测完这条线路以后，感到
由于通过能力低，运输量受到很大限制，于是在从张家口往回测的时候，又
设法寻找其他的线路。
詹天佑在紧张的选线测量工作中，经常勉励工作人员说：“全世界的眼
睛都在望着我们，必须成功！”“不论成功或失败，决不是我们自己的成功
或失败，而是我们的国家！”“技术第一要求精密，不能有一点含糊和轻率。
‘大概’、‘差不多’这一类说法，不应该出自于工程人员之口。”有些技
术人员测量过的地点，他又带着仪器再行复勘一次。有一个青年技术人员表
示很不高兴，背后说：“你既然不放心，自己还要测量，又何必叫我们测量
呢？”詹天佑听见了，既严肃又和蔼地对他说：“并不是我不信任你们，科
学的工作，多一个人检查，总是好的。诸位的责任是太重大了！”这个技术
人员被他这种负责的精神所感动，就自动的一次又一次地复勘来校正错误。
詹天佑等回测的路线是经过怀来县、延庆州、小伏家口，沿着热河至北
京的大道，经得胜口过山，过明十三陵、黄土梁而到北京。这样就可以绕过
关沟地带，但路途绕远，坡度也不小，工程并不比前线简单。
詹天佑不怕艰苦劳累，又去勘查了第三条线路，这是一条理想的，但是
也是工程浩大的线路。这条线路是由西直门迤西40里，绕石景山，经过三家
店，沿永定河，从青石口到沙城附近的猪河口出山，到达张家口。詹天佑计
划中的这条线路，主要沿永定河畔的峭壁修建，工程比关沟还要艰难，但通
过能力较高，运输量可能增加数倍。当时不少人都想采用这条比较合理的线
路，并且也制成了预算和工程计划，但由于清政府批准的款项和时间限制，
采用此线不仅不能按时完工，而且经费也要超过许多，于是詹天佑只得放弃
这一条线路。而这条线路正是现今的丰沙线。
初测完成以后，詹天佑决定采用通过关沟的一条线路，于是又调配人员
分别全面进行复勘定线，把全线分成三段。第一段由丰台至南口，詹天佑自
行插标，由副工程师陈西林、学生张鸿浩、徐士远等详细测量定线；靠近南
口山麓地势高的部分，由副工程师俞人风、柴俊畴勘定。第二段由南口到康
庄，中间要经过关沟。由南口至八达岭虽仅二十余公里，但高度均在600米
左右，须开凿大约1080米以上的隧道，由陈西林、张鸿浩勘测。至于八达岭
隧道的定线。则派副工程师颜德庆，工程员张鸿浩、苏以昭等负责。第三段
由康庄至张家口，由副工程师翟兆麟，学生刘锜、李鸿年、耿瑞芝，练习生
吴廷叶、傅菊樵等负责。
勘测之后詹天佑即将勘测的情形向清政府做了如下的报告：
（一）全路里程按驿站计420里，以测量路程计360里，此路中隔高山
峻岭，石工最多，桥梁又有7000余尺。路险工艰为他处所未有，每里约估银
两万两（仍俟细勘方能估实数目）。
（二）第一段由丰台修至南口，长104里，从速动工约年余方可竣工，
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随即行车卖票，冀得少获余利，且于转运材料亦较为直接。
（三）第二段由南口修至岔道城，长33里，拟俟第一段开工后，即派精
细工程师分驻关沟地方详细勘测，两相比较，视何路为最宜，即由何山开凿，
赶紧动工。
（四）第三段由岔道经怀来、宣化达张家口，长223里，关沟山洞一时
难以竣工，所有该段材料，只可先用骡车由大道转运，陆续兴工，一俟山洞
凿通，而第三段工程亦将告成。若两端同时并举，期以三年余约可全路通行。
惟铺垫碎石以及零碎工程，尚须一年之久，方可一律完善，约计四年余，若
款项应手则全路可以告成。
（五）余路商务，居庸关设有道捐局，专收车辆牲口捐，查其所收捐册
约计每日用马车骡驼转运货物，经过该局有2万担之谱，由京往来张家口货
物，现在每担约需时价银一两二钱，每人约需车价银三两五钱，若将来由火
车装运每担车脚以二钱五分核算，全车360天约可收货票银180万两，客座
每里以二钱五来换算，每日以五�