詹天佑1905年8月,京張鐵路正式開工,緊張的勘探、選線工作開始了。詹天佑帶著測量隊,身背儀器,日夜奔波在崎嶇的山嶺上。一天傍晚,猛烈的西北風卷著沙石在八達嶺一帶呼嘯怒吼,刮得人睜不開眼睛,測量隊急著結束工作,填個測得的數(shù)字,就從巖壁上爬下來。詹天佑接過本子,一邊翻看填寫的數(shù)字,一邊疑惑地問:“數(shù)據(jù)準確嗎”?“差不多”,測量隊員回答說。詹天佑嚴肅地說:“技術的第一個要求是精密,不能有一點模糊和輕率,‘大概’、‘差不多’這類說法不應該出于工程人員之口?!苯又称饍x器,冒著風沙,重新吃力地攀到巖壁上,認真地復勘了一遍,修正了一個誤差。當他下來時,嘴唇也凍青了。
不久,勘探和施工進入最困難的階段。在八達嶺、青龍橋一帶,山巒重迭,陡壁懸?guī)r,要開四條隧道,其中最長的達一千多米。詹天佑經過精確測量計算,決定采取分段施工法:從山的南北兩端同時對鑿,并在山的中段開一口大井,在井中再向南北兩端對鑿。這樣既保證了施工質量,又加快了工程進度。鑿洞時,大量的石塊全靠人工一鍬鍬地挖,涌出的泉水要一擔擔地挑出來,身為總工程師的詹天佑毫無架子,與工人同挖石,同挑水,一身污泥一臉汗。他還鼓舞大家說:“京張鐵路是我們用自己的人、自己的錢修建的第一條鐵路,全世界的眼睛都在望著我們,必須成功!”“無論成功或失敗,決不是我們自己的成功和失敗,而是我們國家的成功和失敗!”
為了克服陡坡行車的困難,保證火車安全爬上八達嶺,詹天佑獨具匠心,創(chuàng)造性地運用“折返線”原理,在山多坡陡的青龍橋地段設計了一段人字形線路,從而減少了隧道的開挖,降低了坡度。