許多外國人露骨地宣稱中國工程師不能擔當京張線的石方和山洞的艱巨工程，但是我堅持我的工程。——詹天佑
詹天佑，字眷誠，號達朝，中國近代鐵路工程專家，原籍安徽婺源，生於廣東南海。12歲時留學美國，1878年考入耶魯大學土木工程係，專習鐵路工程，畢業論文為《碼頭起重機研究》，後獲得哲學學士學位。1905年5月，詹天佑被清政府委任為京張鐵路（起始自北京豐台柳村，經居庸關、八達嶺、河北的沙城、宣化至張家口）總工程師。
京張鐵路總長雖然還沒有200公裏，但要經過內外長城間的燕山山脈，崇山峻嶺都成了攔路虎，其中“關溝段”最為險峻，工程極其艱巨。
詹天佑負責修建京張鐵路的消息傳開了，那些早就覬覦建造京張鐵路利權的帝國主義分子，挖苦說：“中國能開鑿‘關溝段’的工程師，還在娘胎裏還沒出生呢。中國人想不靠外國人，就算是夢想，至少還有50年。”他們甚至出言不遜，稱詹天佑擔任總工程師，是狂妄自大，自不量力。當時國內也有人對詹天佑大潑冷水。
詹天佑頂住了來自國內外的懷疑和中傷，把壓力化為了動力。他激憤地說：“中國地大物博而與一路之工，必須借重外人，我以為恥！”1906年10月24日，他給在美國求學時的老師諾索撲夫人寫信，表明了自己的決心和信念：“中國已經醒過來了，中國人要用自己的工程師和自己的錢來建造鐵路。我好像是列在最前列的工程師。中外人士都在關注我所主持的京張工程。如果京張工程失敗的話，不但是我的不幸、中國工程師的不幸，同時帶給中國很大的損失。”
為了尋找一條理想的工程線路，詹天佑多方麵尋求文字資料，親自訪問當地居民，還冒著塞外的凜冽寒風和滿天塵沙，常常騎著小毛驢在崎嶇的山徑上奔波；白天背著儀器翻山越嶺，晚上伏在油燈下繪圖計算。他曾經測量了三條路線，幾乎走遍了整個京張路工程地區。
為了攻克“關溝段”的險阻，詹天佑把工程師辦事處搬到了工地，與工作人員同甘共苦，並肩戰鬥。為了保證隧道施工質量，他總是親自把關，對定線、定位，甚至於對每個炮眼的直徑、距離和位置，都親自過目，一絲不苟，精益求精。
在開鑿號稱“天險”的八達嶺隧道工程中，他經過反複勘測，決定因地製宜，采取分段施工法，精心設計出分別從兩端向中間同時鑿進和中距離鑿進（即在洞身中段開一口大井，並向洞的兩端開鑿）的不同方法。
為了克服陡坡的險阻，保證列車能安全地爬上八達嶺，詹天佑匠心獨運，創造性地運用“折返線”原理，在山多坡陡的青龍橋地段，設計出一段“人”字形線路。
這樣，減少了隧道的長度，降低了坡度，列車開到這裏，配備兩台大馬力機車，一拉一推，保證了安全爬上陡坡。
為了保證將來鐵路事業發展，詹天佑毅然拒絕采用外國的窄軌，在京張鐵路上一律采用1.435米的國際標準軌距。詹天佑為了珍惜有限的建設資金，他處處精打細算、厲行節約。他堅決主張自力更生，根據山區築路的特點，就地取材，設計了許多具有民族特色、宏偉可觀的石拱橋，不僅節省了鋼材，還大大降低了工程造價。
京張鐵路經過工人們幾年奮鬥，終於在1909年9月全線通車。原計劃六年完成，結果隻用了四年就提前完工，工程費用隻及外國人估價的五分之一。京張鐵路建成後，詹天佑獲宣統賜工科進士，任留學生主試官等職。