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京張鐵路起于北京豐臺，經(jīng)居庸關(guān)、沙城、宣化，終點是河北張家口，全長201公里。它建成于1909年，是中國第一條不使用外國資金及人員，由中國人自行勘測、設(shè)計、施工完成并投入運(yùn)營的的鐵路。

1842年，中英兩國之間的第一次鴉片戰(zhàn)爭以中國失敗、割地賠款而告終。1895年，中日甲午戰(zhàn)爭后，中國被迫簽訂了不平等的《馬關(guān)條約》。此后帝國列強(qiáng)以開設(shè)、強(qiáng)迫貸款、投資鐵路、開礦設(shè)廠等方式對中國實施經(jīng)濟(jì)侵略。從1895年到1904年，外國勢力在中國取得了近一萬公里的鐵路修筑權(quán)。他們競相在資源豐富的鐵路附近設(shè)廠開礦，掠奪中國的資源，除攫取巨大經(jīng)濟(jì)利益外，還附有其他條件，比如控制鐵路和沿線地區(qū)，以及運(yùn)輸軍隊等。到19世紀(jì)末，列強(qiáng)之間對中國鐵路權(quán)的爭奪更加激烈，甚至用武力威逼弱勢的清政府把一條條鐵路的修筑權(quán)讓給他們。

面對京張鐵路潛在的價值，英俄兩國都想奪得修筑權(quán)。時任直隸總督的袁世凱利用英俄間的矛盾，再三磋商，終于在1902年與英國達(dá)成京張鐵路由中國自行修筑的條約。1905年農(nóng)歷4月初八，袁世凱上奏朝廷，京張鐵路關(guān)系緊要，亟宜及時開辦。在得到清廷的同意后，袁世凱立即在天津設(shè)立京張鐵路局，委派陳昭常為總辦，詹天佑為會辦兼總工程師，后兼任京張鐵路局總辦。

京張鐵路1905年9月4日開工，詹天佑跟鐵路員工一起，克服資金不足、機(jī)器短缺、技術(shù)力量薄弱等困難，出色地完成居庸關(guān)和八達(dá)嶺兩處艱難的隧道工程，1909年8月11日建成，10月2日通車，施工時間比原定的縮短了兩年，建造成本也節(jié)省了28萬兩白銀。總費(fèi)用只有外國承包商過去索取價銀的五分之一，可謂花錢少，質(zhì)量好，完工快。1922年青龍橋火車站豎立了詹天佑銅像，1987年，附近建成詹天佑紀(jì)念館。

建好的京張鐵路始發(fā)自廣安門車站，由西直門經(jīng)沙河、南口、居庸關(guān)、八達(dá)嶺、懷來、雞鳴驛、宣化至張家口。路線中最困難的一段是南口至八達(dá)嶺一帶的關(guān)溝段，不單地勢險峻，坡度亦很大。八達(dá)嶺近青龍橋段，為了穿越燕山山脈軍都山的陡山大溝，在22公里區(qū)段內(nèi)采用了“之”字軌道，列車在用折返方法攀斜；但坡度仍達(dá)33.7‰，要由兩部機(jī)車牽引。鐵路上有四條隧道，其中八達(dá)嶺隧道長1,091米，采用豎井方法挖掘；居庸關(guān)隧道長400米。另外有200米長的鋼架結(jié)構(gòu)的懷來大橋。

準(zhǔn)確地說，“中國人自建的第一條鐵路”，不是京張鐵路，而是一段僅有37公里長的“祭祖”鐵路。1901年，慈禧結(jié)束逃亡返回北京，途中第一次坐火車?；疖嚱o她留下良好的印象，她提出，兩年后要坐火車到西陵祭陵。于是清廷緊急籌措修建京漢鐵路高碑店站到梁各莊皇陵的支線。時任關(guān)內(nèi)外鐵路總辦的“留美幼童”梁如浩主持此事，他推薦了詹天佑。詹天佑嶄露頭角，在不易施工的冰天雪地，工程迅速竣工。