京张铁路为詹天佑主持修建并负责的铁路，它连接北京丰台区，经八达岭、居庸关、沙城、宣化等地至河北张家口，全长约200公里，1905年9月开工修建，于1909年建成。
是中国首条不使用外国资金及人员，由中国人自行设计，投入营运的铁路。这条铁路工程艰巨。现称为京包铁路，以前的京张段为北京至包头铁路线的首段。
京张铁路是袁世凯在清政府排除英国、俄国等殖民主义者的阻挠，委派詹天佑为京张铁路局总工程师（后兼任京张铁路局总办）修建的。
在技术方面，对关沟段采取了一系列创造性的措施，如：①利用青龙桥东沟的天然地形，采用之字形展线（见铁路定线技术），并结合用33.33‰的坡度；
②用马莱（Mallet）复式机车，该机车较轻便（重仅136吨）、灵活（可以通过很小的曲线半径，见铁路线路平面）；
③关沟段共有4个隧道，其中八达岭隧道最长，为1091米，开凿该隧道时采用中间竖井法，加速成峒的速度；④大量采用混凝土拱桥，就地取材，节省工费。
因此，在较短时间内，用最低的费用，顺利地完成了全线兴建任务。京张铁路是完全由中国人独立自主修建的高质量一级干线铁路，从此打破了外国人垄断修建中国铁路的局面。
在选线、设计方面，詹天佑不是单纯采取提高线路标准，增大工程量的办法，而是着眼于顺从自然,工、机配合的先进的选线设计基本原则（见铁路选线），一方面顺从展线定坡，另一方面借重机车，以补不足，使京张铁路成为在当时情况下经济合理的铁路线。
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