勘测选线
大自然的造化之功成就了长城八达岭的奇伟壮丽和居庸八景，但此路险峻“中隔高山峻岭，石工最多，又有七千余尺桥梁，路险工艰为他处所未有”，特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭湾多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨” 。
“数据准确吗？”对测量工程数据要求严谨的詹天佑严肃地对测量队员说：“技术的第一个要求是精密，不能有一点模糊，‘差不多’这类说法不应该出于工程人员之口 。”这种严谨敬业、精益求精的工作态度，是工程质量的保证，大大提高了修建工程的成功率 。
“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺” 。路线最困难的是南口至八达岭一带的关沟段，不单地势险峻，坡度亦很大 。
詹天佑亲率工程队勘测了三条路线 。为了寻找一条理想路线，詹天佑不仅多方搜求资料，而且还亲自访问当地农民，征求意见 。那个时候山路崎岖，路途遥远，为了实地考察到最合理的路线，他往返行程千余里 。选线反复衡量分析，勘测的其中一条线路，由于绕道过远不可取 。另一条就是今天的丰沙线，因从北京城南向西修筑，经过大量坟地，阻碍太多，还因为拨款有限，时间紧迫 。最终，詹天佑选定了经过南口、居庸关、八达岭的现行路线 。
【詹天佑修铁路的故事主要内容 简略版 詹天佑修铁路的故事】1905年6月24日，詹天佑完成勘测并拟定了勘测调查报告，随后又拟定了修筑京张全路办法 。詹天佑在报告中写道：“此路早成一日，公家即早获一日之利益，商旅亦可早享一日之便利，外人亦可早杜一日之觊觎；而路工之难，亦实为向来所未有 。”
采用“人字形”铁路方案
修建京张铁路，外国工程师亦都不敢轻易尝试如此艰难繁重的工程，他们还嘲笑说：“能修建京张铁路的中国人还没有出世！”
实，修建京张的难点繁多，困难程度也高 。京张铁路的另一个难度是从南口到八达岭岔道城的关沟段铁路，这段路地势陡，坡度大，最大坡度达33‰，即每前进1000米，坡度就上升33米，当时火车最高爬坡率只能达到25‰，可想而知这样的坡度，以当时的工程技术能力，要解决这个难题简直无法想象 。
这次，擅长解决难题的詹天佑借鉴美国高山地区铁路设计(就像汽车行驶在高山的盘山公路上，坡折形状可以减小坡度，楼房的步行梯都是这个原理），在青龙桥设计“人字形”铁路，也叫“之”字轨道，用以“长度”换“高度”的原理减小了高度差，成功解决了车不能直接爬坡和转弯的难题 。这样的设计可以将线路的坡度降低至28‰，隧道也由原测的1800米缩短为1091米，而且工程费用还可节省10万两白银，施工的强度和难度也相对降低了 。《京张铁路工程纪略》书中对南口到八达岭岔道这段路况的描述是山势险峻，要打通四个山洞，居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭：“南口岔道城之间，岗峦重叠，谷涧纷岐，峭壁参天，崎岖峻险 。原测居庸关一带，以阻隔关沟，拟筑巨桥，傍山直上，穿越关城，因坡度过陡，终虑行走出险 。嗣往复测，勘线凡数易，乃始定为今线 。削高填深，循沟筑堤，开洞以通平原，绕山以取弯道，其斜度每三文得一尺，车行较稳 。”
采用环形套线，绕行山区，可使坡度放缓，行车速度自当加快 。但是，这将使工程量大增，这是当时修路经费和工期所不能允许的 。詹天佑正是在当时修路的客观条件限制下，采取了三十分之一的最大坡道 。用于干线铁路，很多人认为这是异想天开的解决办法，这在当时世界铁路史上都极为罕见，当时并无现成之经验可借鉴 。京张路线初测完成后，詹天佑认为之字形路线总不如环形绕山之套线为优越 。无论何时何地都是如此 。除非万不得已，不要采用这种路线 。因为，采用之字形路线行车，将影响运输效率 。在当时修路的客观条件限制下，詹天佑权衡利弊，立即决定采用如此大坡道通行于关沟之间 。之字形路线的选定，使八达岭山洞长度减少近半，解决了京张铁路通过八达岭的关键问题 。不能不说这是一项极为大胆而果断的举措，人字形铁路的修筑成为京张铁路的一个创举 。
设置保险岔道
在设计好了之字线路后，为了保证行车安全，以防万一，詹天佑设计修建了列车保险避难区，也就是在关沟段设置了保险岔道 。保险避难线的设置是为保证在陡坡上的行车安全，詹天佑设置了12条保险岔道，站内4处，区间8处 。火车在爬坡路段，多采取提前加速，凭借动能冲过去的方法，俗称“冲坡” 。但是一旦未达到坡顶，机车动能耗尽，冲坡失败，就会倒退，俗称“溜车”“溜坡”，此时列车失控，会发生事故 。在居庸关——八达岭路段最陡的地方，京张铁路设有12处保险岔道（其中4处设在站内），一旦机车推力不足发生溜车，就会由司机给看道人员发信号，后者扳岔道，让列车开到保险岔道上去，防止事故 。这就等于给上坡行车增加了保险系数 。为适应在大坡度线路上行车的牵引吨数，引进了当时最先进的马莱活节蒸汽机车，这种机车因为拥有较大牵引力，常在国外的山区地形陡坡处克服陡坡的坡道阻力时使用，用在八达岭地区可以解决在“人”字形线路上的行车问题 。
推荐阅读
- 奇瑞车好修吗 修车师傅眼里的奇瑞车质量如何
- 修车师傅谈马自达 修车师傅谈马自达昂克赛拉2.0
- 修理厂原厂配件可信吗 修理厂是否有原装配件
- 雅阁和天籁哪个保养便宜 修车工说雅阁比天籁好
- 修不好的大众车指的是什么车 修不好的大众是啥意思
- 详细版 一句话评价詹天佑
- 龙骨的修剪方法 龙骨怎么修剪
- 麦子熟透了田野铺上了绿色的地毯修改病句麦子熟透了田野铺上了绿色的地毯怎么修改病句
- 花椒幼树的修剪方法 花椒幼树的修剪方法视频
- 电脑如何修改照片大小和分辨率 电脑如何修改照片大小kb