1905年5月，京张铁路总局和工程局成立，以陈昭常为总办，詹天佑为会办兼总工程师，1906年詹天佑又升为总办兼总工程师。詹天佑清楚地知道这一任务的艰巨性，他首先必须顶住来自各方面的冷嘲热讽：有人说他是“自不量力”，“不过花几个钱罢了”，甚至说他是“胆大妄为”。他给他的美国老师诺索朴夫人的信中就这样说：“如果京张工程失败的话，不但是我的不幸，中国工程师的不幸，同时带给中国很大损失。在我接受这一任务前后，许多外国人露骨地宣称中国工程师不能担当京张线的石方和山洞的艰巨工程，但是我坚持我工程”。充分体现了中国知识分子的爱国心和民族责任心。
詹天佑勘测了三条路线，第二条绕道过远为不可取。第三条就是今天的丰沙线。由于清廷拨款有限，时间紧迫，詹天佑决定采用第一条路线，即从丰台北上西直门、沙河、经南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化到张家口，全长360华里。全线的难关在关沟，这一带叠峦重嶂，悬殊峭壁，工程之难在当时为全国所没有，世界所罕见；坡度极大，南口和八达岭的高度相差180丈。詹天佑把全线分为三段：丰台到南口为第一段，南口到康庄为第二段，余为第三段。
1905年9月4日正式开工，12月12日开始铺轨。就在铺轨的第一天，一列工程车的一个车钩链子折断，造成脱轨事故。这一下成了中国人不能自修铁路的证据，各种诽谤中伤纷至沓来。但詹天佑没有惊慌失措，反倒冷静地想到：此路坡度极大，每节车厢之间的连接性能稍有不固，事故就难避免。为此，他使用了自动挂钩法，终于解决了这个问题。
1906年9月30日第一段工程全部通车，第二段工程同时开始。难关就在第二段，首先必须打通居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭四条隧道，最长的八达岭隧道1，092公尺。这不仅要有精确的计算和正确的指挥，还要有新式的开山机、通风机和抽水机。前者对詹天佑都不成问题，而后者当时中国全都没有，只在靠工人的双手，其困难程度可以想见。他们硬是克服了重重困难，终于在1908年9月完成了第二段工程。
第三段工程的难度仅次于关沟，首先遇到的是怀来大桥，这是京张路上最长的一座桥，它由七根一百英尺长的钢梁架设而成。由于詹天佑正确地指挥，及时建成。1909年4月2日火车通到下花园。下花园到鸡鸣驿矿区岔道一段虽不长，工程极难。右临羊河，左傍石山，山上要开一条六丈深的通道，山下要垫高七华里长的河床。詹天佑即以山上开道之石来垫山下河床。为防山洪冲击路基，又用水泥砖加以保护，胜利完成了第三段工段。
对于工程上的困难，詹天佑从未放在眼里，对于人为的障碍却使詹天佑忧愤至极。清河有个叫广宅的人，是前任道员，皇室载泽的亲戚，朝野均有势力。铁路恰经其坟地，他即率众闹事，阻止工程，私下又许以重贿，要求改道。邮传部竟不敢过问。这里北面是郑王坟，南面是宦官坟，西面是那拉氏父亲桂公坟，要大改道不知要浪费多少时间和经费。詹天佑以受贿为可耻，绝不改道，竟以去留相力争。最后因五大臣出洋被炸，载泽吓得不敢与闻外事，广宅才因失去靠山而同意经其坟墙以外通过。
京张铁路建成典礼
此路原订六年完成，詹天佑终于提前两年于1909年8月11日全线通车了，还节余二十八万两银子。京张路的胜利完成，是中国人民的胜利，也是中国爱国知识分子爱国精神的充分体现。
京张路完式之后，詹天佑应广东商办粤汉铁路总公司的聘请，于1910年任该公司总理，又于1912年5月兼任汉粤川铁路会办。由于中国政府的腐败无能，帝国主义的在华角逐，竟使这位爱国的、天才的杰出工程师不能施展才能，焦虑至极。终因劳瘁成疾，于1919年4月24日下午三时半逝世于汉口，享年五十九岁。
辛亥革命后，詹天佑为了振兴铁路事业，和同行了起成立中华工程学会，并被推为会长。这期间，他对青年工程技术人员的培养倾注了大量心血，他除了以自己的行为作出榜样外，还勉励青年“精研学术，以资发明”，要求他们“勿屈己徇人，勿沽名而钓誉。以诚接物，毋挟褊私，圭璧束身，以为范例。”
一九一九年，第一次欧战结束，詹天佑不顾身患腹疾，代表中国政府出席远东铁路国际会议，冒着严寒赴会，与企图霸占我国北满中东铁路的日方代表论战，取得了我国保护中东铁路的权利。回国途中，他抱病再次登上长城，浩叹：“生命有长短，命运有沉升，初建路网的梦想破灭令我抱恨终天，所幸我的生命能化成匍匐在华夏大地上的一根铁轨……”他锲而不舍，在铁路战线上与列强斗争不息的事迹、和他身上所体现出的民族精神与科学精神高度融合的品质，将和后人为他树立的铜像一起，永远给我们无限启示。
对于工程上的困难，詹天佑从未放在眼里，对于人为的障碍却使詹天佑忧愤至极。清河有个叫广宅的人，是前任道员，皇室载泽的亲戚，朝野均有势力。铁路恰经其坟地，他即率众闹事，阻止工程，私下又许以重贿，要求改道。邮传部竟不敢过问。这里北面是郑王坟，南面是宦官坟，西面是那拉氏父亲桂公坟，要大改道不知要浪费多少时间和经费。詹天佑以受贿为可耻，绝不改道，竟以去留相力争。最后因五大臣出洋被炸，载泽吓得不敢与闻外事，广宅才因失去靠山而同意经其坟墙以外通过。
那拉氏为修颐和园每年不惜数千万金，独不愿为修路出钱。京张铁路经费全靠关内外铁路的赢余，而此款却被控制在英国汇丰银行手中，正当进入第二段工程时，汇丰银行故意刁难，拖付款饷，造成误工。詹天佑既不善钻营于权贵，更耻于逢迎于洋人，因而愤懑至极。
帝国主义无时不想夺取此路，工程一开始，日本人雨宫敬次郎就上书袁世凯说：中国人无力修成此路，不如聘请日本技师较为稳妥。英国人金达也来替日本说项。詹天佑以此路决不任用任何一个外国人为由断然拒绝。居庸关遂道工程开始后，三五成群的外国人，以打猎为名常来窥探，他们希望工程失败以便乘人之危。詹天佑以出色的成绩为中国人出了这口气。
1 905年8月，京张铁路正式开工，紧张的勘探、选线工作开始了。詹天佑亲自带学生和工人着，背着标杆，经纬仪，日夜奔波在崎岖的山岭上。一天傍晚，猛烈的西北风卷着沙石在八达岭一带呼啸怒吼，刮得人睁不开眼睛，测量队急着结束工作，填个测得的数字，就从岩壁上爬下来。詹天佑接过本子，一边翻看填写的数字，一边疑惑地问：“数据准确吗”？“差不多”，测量队员回答说。詹天佑严肃地说：“技术的第一个要求是精密，不能有一点模糊和轻率，‘大概’、‘差不多’这类说法不能工程人员之口。”接着，他背起仪器，冒着风沙，重新吃力地攀到岩壁上，认真地又重新勘测了一遍，修正了一个误差。当他下来时，嘴唇也冻青了。
不久，勘探和施工进入最困难的阶段。在八达岭、青龙桥一带，山峦重叠，陡壁悬岩，要开四条隧道，其中最长的达一千多米。詹天佑经过精确测量计算，决定采取分段施工法：从山的南北两端同时对凿，并在山的中段开一口大井，在井中再向南北两端对凿。这样既保证了施工质量，又加快了工程进度。凿洞时，大量的石块全靠人工一锹锹地挖，涌出的泉水要一担担地挑出来，身为总工程师的詹天佑毫无架子，与工人同挖石，同挑水，一身污泥一脸汗。他还鼓舞大家说：“京张铁路是我们用自己的人、自己的钱修建的第一条铁路，全世界的眼睛都在望着我们，必须成功！”“无论成功或失败，决不是我们自己的成功和失败，而是我们国家的成功和失败！”
詹天佑先人从婺源到广东
詹天佑是婺源县庐坑村詹氏的第四十代传人。詹氏的第三十七代世组、詹天佑的曾祖父詹万榜，字文贤，生于乾隆十年(公元1745年)。詹万榜的父亲詹锦千是个商人，在本乡开了个名为“大昌”的杂货铺。他生有八个子女，詹万榜居三。由于子女多、花费大，杂货铺不敷家用，詹家负债累累，诸兄弟只好分家自谋生路。詹万榜颇有志气，在父母故世之后，决意不受祖遗产业携眷搬到下村高胡山另居，因小时读过几本医书，便挂牌行医。正值乾隆盛世，人民在长期战乱中得到一个喘息的机会，农业有所发展，商业也渐为兴旺。婺源茶叶销售日增，而且飘洋过海，成为大不列颠和北爱尔兰联合王国中上层人物最受欢迎的饮料之一。那时的婺源绿茶都是就地加工，再运往广州口岸出口。由于收价低廉，出口销价很高，不少茶商发了大财。詹万榜竟也心动，贩了一批茶叶前往广东。
谁知经商不利，不仅倒赔了血本，而且连回家的路费也无着落，只好羁旅广州，靠故友乡亲接济以度时日。当时在广东的徽州商人为数众多，亦有婺源人经商发了财的，经他们慷慨解囊，詹万榜遂在广州西关外开了一家名为“万孚”的小茶行。小茶行日渐兴旺，逐渐归还了欠债，而且还用余钱捐了一个太学士的官。
此时，詹万榜雄心勃勃，把儿子也带往广东，决心依附广州“十三行”的势力，打开更大的局面。儿子詹世鸾不负父望，佐父经商，生意更为发达。詹世鸾意识到，经商不能没有官帽，也捐了一个侯选布政司经历的官，列授儒林郎，有了六品顶戴。
到了詹天佑父亲詹兴藩时，遇上鸦片战争爆发。英国侵略者的大炮把长期控制外销贸易的“十三行”轰掉了，在广州的外贸小商人，开始衰落。不久，詹氏的茶行也宣告破产。詹兴藩一家由广州迁往南海，一边读书，一边种田，以维持家计。
1861年3月27日，太平军与清政府鏖战的炮火正隆，英法联军火烧圆明园的与烟未尽，詹天佑在广东南海的一个农民家里呱呱坠地了。
同治十一年(公元1872年)，年仅十二岁的詹天佑到香港投考幼童出洋预备班。不久，被录取。詹天佑自己在回忆这一段历史时写到：“余十二岁，同治十一年三月十五日随香山道台容闳大人由香港搭上海火船，于三月二十八日到上海。奉大宪招入上海出洋局内读唐番书。高州主事陈兰斌老师教唐书，容大人教番书，于七月初八日出洋学习，奉旨钦赐官生，赏赐袍、顶戴，是日随陈兰斌老师拜别上海，下船往花旗国肄业机艺。”
詹天佑到美国的第二年，通过一个时期的外语补习，进了西海文小学。光绪二年(公元1876年)詹天佑又考进了纽海芬的海滨中学。就在这一年，国内的第一条铁路，即吴淞到上海的小铁路，方才通车。而当时所谓读圣贤书的士绅们，看到这庞然大物，全都大惊失色。认为这怪东西破坏了山水，危及自家性命，居然聚众把铁路全部拆毁，将铁轨投入湖中。
国内环境是如此昏暗，而詹天佑居然选择了被人咒骂的铁路专业。光绪四年(1878年)，他在老师诺索卜夫人和容闳的支持下，考取了美国耶鲁大学。进了土木工程系，就读铁路工程一科。三年后毕业，数学考试为第一名，得了学士学位。在一百二十名官学生中，他是最优秀的一个，也是以后最忠于所学的一人。
★詹天佑那时的时代背景★
光绪七年(1881年)，詹天佑从美国耶鲁大学毕业回到了上海。上岸第一天，就听说曾国藩已死，由淮系军阀李鸿章接任北洋大臣。留学生们便搭乘轮船，从上海转到天津的北洋大臣衙门报到，听候清政府的派用。
詹天佑在天津住进了海河边的一家小客栈。房间又热又闷，浑身汗水涔涔，很不舒服，他的心情益加烦躁不安。
那些日子，留学生们有门路的都走门路去了。惟有农家子弟出身的詹天佑无门路可走，也不愿走门路。到天津后，有钱的同学纷纷住进了大旅馆，而他却住进了这又破又脏的客栈。
虽然，他口袋里还有一封信，一封他最敬爱的老师容闳亲笔书写的八行书，是给当朝某权贵的，但詹天佑羞于拿出来。他是容闳最得意的弟子。在美国留学时，容闳曾鼓励詹天佑，希望他能做中国的伊藤博文。他说，伊藤博文提倡西学，使日本走向富强，中国也要自己的伊藤博文，才能使国家进步。这时詹天佑的心情是很激动的，他立志发奋努力，要用科学救国。
尽管詹天佑的学习成绩斐然，但和留学生正监督吴子登的关系越搞越坏。吴子登是著名顽固派，认为中国学生到外国留学是“离经叛道”。
几天以后，留学生们终于被戈什哈引进北洋大臣的衙门。正官厅上，坐着的那人就是威名赫赫的李鸿章。李鸿章用眼扫了留学生一眼，看他们一个个袍褂不整、帽斜辫歪的样子，心想：靠这些学生娃娃能富国强兵？李鸿章很想教训一通，但还是忍住了。他想这些人大都与朝中大臣有交往，不少人还送了八行书和见面礼。他对其中一人非常看不顺眼，此人西装革履，连辫子也没有一条。他从花名册中查到这人的名字――詹天佑。猛然想起吴子登信中讲过的几句话：“若再放任这些官学生。。。他日学成回国，不但对国家无好处，反而贻害无穷。”想到这里，李鸿章拍桌骂起来：“离经叛道，无父无君！”
詹天佑对李鸿章的粗暴态度非常反感，想反驳几句，但终于忍住没有开口。戈什哈马上大喊：“送客――”这一场戏剧性的接见就算结束了。
回到客栈，詹天佑烧毁了容闳给他的八行书。过了几天，北洋衙门发榜，詹天佑的名字赫然榜末，被派往福州船政局谴用，到水师学堂学习驾驶。
就这样，詹天佑学非所用，消磨了整整七年的时光。
现在,<詹天佑>被作为小学六年级课文收录在义务教育课本里，每一个人看到詹天佑的修建中国第一条铁路经过和詹天佑的爱国精神，无不感动。在课本中，詹天佑被称为“杰出的爱国工程师”。
清朝腐败无能的原因就在于：皇帝困于内廷官僚、上下官僚沆瀣一气。民族歧视下的满清官僚制度，使得一大批无德无能、缺德少才的满蒙王公、贵族官僚长期窃居高位；朝廷执掌大权的达官贵人和各省巡抚总督，大多数为满蒙世袭，昏庸腐朽不堪。中国的国力都消耗在这帮心黑的纨绔子弟手中，各种生产没有多大发展。
英国特使马戛尼在（乾隆后期的）出使日记中指出：“自从北方或满洲鞑靼征服以来，至少在过去150年里，没有改善，没有前进，或者更确切地说反而倒退了；当我们每天都在艺术和科学领域前进时，他们实际上正在变成半野蛮人”。在马戛尼眼中的康乾盛世真相是：“遍地都是惊人的贫困”,“人们衣善褴褛甚至裸体”,“像叫花子一样破破烂烂的军队。”“我们扔掉的垃圾都被人抢着吃！”英使马戛尼当时就敏锐地察觉到了清朝的衰落，把满清政权看作“一艘破烂不堪的巨大船舰”，预言它将“不再有纪律和安全”。
更为主要的是整个官僚统治阶级普遍虚伪矫饰，失去了前进的动力，只有在强大刺激来临时才有一点本能反应，根本看不到世界发展变化的潮流，没有任何先进性可言，进贡、贸易进口的尽是各种玩物。嘉庆要勤俭，一群官员就像花子一样上朝比谁补丁多。
吏治最为腐败，主要表现为买官卖爵，各种官场就是相互勾结、互相贿赂的关系，不仅造成晚清洋务运动失败，也是清朝灭亡的根本原因。当官需要银子，就要想办法在百姓中挖银子，一派黑心造就一片黑暗，“杨乃武与小白菜”案只是冰山一角。
就连林则徐等开明大员也是落后得可笑，认为英国人穿靴行动不便，极易对付。对世界西方的了解还不如明朝后期。原来的茶叶、瓷器等贸易为什么变成了“鸦片贸易”？为什么洋务运动最后付之东流？关键是皇家昏庸、官僚腐败、劣币淘汰良币的结果。
★中国詹天佑土木工程大奖★
奖项名称: 中国詹天佑土木工程大奖
其他名称: 中国土木工程（詹天佑）大奖
创办时间: 1998
主办单位: 中国土木工程学会 詹天佑土木工程科技发展基金委员会
奖项介绍
为了推动科技进步，提高工程建设水平，把当今优秀科技成果应用于工程实践中，创造出先进的土木建筑工程，特设立中国詹天佑土木工程大奖，原名中国土木工程（詹天佑）大奖。本项大奖旨在奖励和表彰我国在科技创新和科技应用方面成绩显著的优秀土木工程建设项目。该奖评选充分体现“创新性”（获奖工程在设计、施工技术方面应有显著的创造性和较高的科技含量）、“标志性”（反映当今我国同类工程中的最高水平）、“权威性”（学会与政府主管部门之间协同推荐与遴选）。
该项大奖是我国土木工程界工程技术方面的荣誉奖；由中国土木工程学会和詹天佑土木工程科技发展基金委员会颁发；在建设部、铁道部及交通部建设主管部门支持与指导下进行。
该奖每两年评选一次。每次评选综合大奖若干项。
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