《20世紀(jì)中國知名科學(xué)家學(xué)術(shù)成就概覽·土木水利與建筑工程卷（第一分冊）》：
　　詹天佑
　　詹天佑（1861~1919），廣東南�？h人。鐵路工程學(xué)家。中國近代工程建設(shè)技術(shù)的先驅(qū)，中國鐵路建設(shè)技術(shù)開拓者。1872 年赴香港考中幼童出洋赴美，成為首批獲得出洋留學(xué)資格的幼童。1878 年考入耶魯大學(xué)土木工程系，專習(xí)鐵路工程。1881 年，完成畢業(yè)論文 碼頭起重機(jī)研究 ，獲得哲學(xué)學(xué)士學(xué)位。學(xué)成歸國后，曾修筑炮臺，繪制了中國第一幅海圖——廣東沿海圖。1888 年受聘為中國鐵路公司幫工程司，從事塘沽到天津鐵路的鋪軌工程，自此投身中國的鐵路建設(shè)事業(yè)。1889 ~1984 年修筑唐山至山海關(guān)的鐵路，解決了外國工程司未能解決的橋墩基礎(chǔ)施工困難，表現(xiàn)出了優(yōu)異創(chuàng)新和領(lǐng)導(dǎo)能力。主持修筑了中國第一條自建干線鐵路——京張鐵路，以創(chuàng)新精神，一方面因地制宜地采取了新的技術(shù)措施和引進(jìn)國外新的技術(shù)設(shè)備； 另一方面制訂了許多先進(jìn)管理辦法和制度，保證了修路任務(wù)的完成，并且為全國其他各條鐵路建設(shè)所仿用。隨后主持修建了京奉 京張 張綏 津浦 川漢 粵漢 漢粵川等鐵路，歷任工程師 總工程師 督辦和交通部技監(jiān)。對中國鐵路網(wǎng)的規(guī)劃，干線的勘測設(shè)計 線路 橋梁 隧道的設(shè)計和施工，都有開創(chuàng)性的重大貢獻(xiàn)。主持編制了中國鐵路工程第一套工程標(biāo)準(zhǔn)圖，著手主持制訂鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)，為中國早期鐵路標(biāo)準(zhǔn)化和法規(guī)建設(shè)，奠定了初步基礎(chǔ)。他積極主張鐵路建設(shè)的管理革命，制定了一系列管理措施，提高了中國工程建設(shè)的管理能力。他致力于科技同仁的團(tuán)結(jié)，為中華工程師會主要創(chuàng)辦人之一，并任第一任會長。詹天佑以培養(yǎng)青年工程司為己任，鼓勵青年工學(xué)家研究學(xué)術(shù)，在筑路過程中培養(yǎng)出一大批中國青年工程技術(shù)人才。
　　一 成長經(jīng)歷
　　詹天佑，號眷誠，字達(dá)朝，1861 年4 月26 日生于原籍廣東省廣州府南�？h（現(xiàn)廣東省南海市） 西門外十二甫。先人由祖籍徽州府婺源縣桂蘆坑（今屬江西省）遷居并申請入籍廣東南海，經(jīng)營茶莊生意。至父親詹興洪時，茶莊生意已經(jīng)衰落。鴉片戰(zhàn)爭之后，清政府統(tǒng)治下的中國由世界前列的封建強(qiáng)國淪落為半封建半殖民地弱國。中國的有識之士都在尋求救國救民之路。“以夷制夷” ——學(xué)習(xí)外國先進(jìn)科技對抗帝國主義侵略，就是其中的一條試圖探索的強(qiáng)國之路。在早期自費留學(xué)歸國的廣東人容閎的努力下，1872 ~1875 年清政府首次分四年時間派出120 名幼童公費赴美留學(xué)。
　　詹興洪的摯友譚伯 ，廣東香山人，往來澳門經(jīng)商，很喜歡詹天佑，將第四女兒許親，他認(rèn)為出洋留學(xué)有前途，力勸詹天佑報考。1872 年，詹天佑赴香港考中幼童出洋赴美，成為首批獲得出洋留學(xué)資格的幼童，入清政府公派出洋留學(xué)預(yù)備班后 當(dāng)年赴美留學(xué)。
　　到達(dá)美國后，詹天佑進(jìn)入康涅狄格州威士哈芬（West Haven） 小學(xué)，寄宿于校長諾索布（L H Northrop） 家，與諾索布夫婦建立了深厚的友誼。1876 ~ 1878 年 詹天佑在美國紐哈芬希爾豪斯中學(xué)（New Haven Hillhouse High School） 就讀。1878年中學(xué)畢業(yè)后考入耶魯大學(xué)（Yale University） 謝菲爾德科學(xué)院（Sheffield ScientificSchool） 土木工程系，專習(xí)鐵路工程。詹天佑在耶魯大學(xué)學(xué)習(xí)成績優(yōu)異，連續(xù)兩年數(shù)學(xué)考試第一名，獲得金質(zhì)獎?wù)录皟?yōu)異獎學(xué)金。1881 年，詹天佑畢業(yè)于耶魯大學(xué) 完成畢業(yè)論文 碼頭起重機(jī)研究 ，獲得哲學(xué)學(xué)士學(xué)位（當(dāng)時的哲學(xué)包含自然科學(xué)）。
　　詹天佑畢業(yè)時，迫于國內(nèi)國際政治時局大變化，清政府決定撤回全部中國公派留學(xué)生。在同期留學(xué)生中，只有詹天佑和歐陽庚兩人取得學(xué)位。
　　留學(xué)回國后，詹天佑被派送到福建馬尾船政局后學(xué)堂學(xué)習(xí)海軍輪船駕駛，畢業(yè)后任“揚武號” 兵艦實習(xí)船員。1884 年，詹天佑任福州船政局后學(xué)堂教習(xí)，因教導(dǎo)出力，獲清政府五品軍工獎。1884 年6 月經(jīng)歷中法海戰(zhàn)后，10 月受兩廣總督張之洞聘請，返廣州黃埔廣東博學(xué)館（后改水陸師學(xué)堂） 任教，并測繪了廣東省沿海海圖，是為中國第一幅海圖，同時修建沿海炮臺。
　　1888 年，中國鐵路公司總裁伍廷芳聘請詹天佑為幫工程司，從事塘沽到天津鐵路的鋪軌工程，自此，詹天佑開始投身中國的鐵路建設(shè)事業(yè)。由于強(qiáng)烈的事業(yè)心和認(rèn)真工作，他初入鐵路，就優(yōu)質(zhì)完成塘沽至天津鋪軌工程。1889 ~1984 年，詹天佑修筑唐山至山海關(guān)的鐵路，在津榆鐵路灤河大橋修筑中，首次在中國鐵路采用壓氣沉箱法筑墩臺基礎(chǔ)建橋成功，解決了外國工程司未能解決的橋墩基礎(chǔ)施工困難。由于在塘沽至天津鐵路鋪軌工程和唐山至山海關(guān)鐵路修建中的優(yōu)異表現(xiàn)和卓越能力。1894 年，他被選入英國土木工程師學(xué)會（Institution Of Civil Engineers Of GreatBritain），成為加入此學(xué)會的第一名中國工程師。
　　1894 年中日甲午戰(zhàn)爭爆發(fā)，詹天佑轉(zhuǎn)至北洋官鐵路局任幫工程司，率隊測量修筑津盧鐵路（天津至北京盧溝橋），并從事修路。1895 年中日甲午海戰(zhàn)中中國失利，沿海鐵路加緊修筑。1898年，詹天佑任官辦關(guān)內(nèi)外鐵路總局幫工程司，后升任錦州鐵路任駐段工程司，主持修筑關(guān)外鐵路錦州段及營口支線。1900 年營口支線通車后，八國聯(lián)軍入侵北京，關(guān)內(nèi)外鐵路被英 俄占領(lǐng)，關(guān)外鐵路停工，詹天佑被派往江西修筑萍醴鐵路。在該路，他反對外國工程師采用窄軌軌距的主張，堅持采用標(biāo)準(zhǔn)軌距。1902 年，辛丑條約簽訂后，關(guān)內(nèi)外鐵路由英 俄兩國歸還中國，詹天佑參加自俄國手中收回該路，并迅速修復(fù)通車。1902 ~1903 年，詹天佑擔(dān)任新易（河北新城到易縣） 鐵路總辦 總工程司，負(fù)責(zé)新易鐵路的修建。由于英 法兩國爭奪修筑權(quán)，相持不下，清政府只好自力修筑，新易鐵路于1903 年4 月建成通車，詹天佑因此也獲得了清政府的嘉獎。該路之迅速建成，為其后自力修筑京張鐵路做了準(zhǔn)備。1904 年，詹天佑應(yīng)聘上海中國鐵路總公司，負(fù)責(zé)規(guī)劃江蘇鐵路，并進(jìn)行滬寧鐵路路線的勘測選定。
　　二 鐵路工程建設(shè)卓越貢獻(xiàn)
　�。ㄒ唬� 主持修筑中國第一條自建干線鐵路——京張鐵路
　　1905 年到1909 年，為發(fā)展商業(yè)，清政府決定修筑京張鐵路。京張鐵路作為華北連接西北的交通要道，工程量巨大。鐵路全長201 千米，要穿越居庸關(guān) 古稱“天險” 的長城要塞八達(dá)嶺，過響水堡 鷂兒梁等艱險地段，地形極為復(fù)雜。為爭奪修路權(quán)，英 俄兩國相持不下，不得已才默許清政府自力修筑。因此，這條鐵路成為中國第一條自建的干線鐵路。
　　1905 年5 月，袁世凱奏準(zhǔn)開辦京張鐵路，當(dāng)月12 日披至外務(wù)部，知照商部。同月設(shè)京張鐵路局于天津，派陳昭常為總辦，詹天佑威會辦兼總工程司，籌備筑路事宜。在此之前，列強(qiáng)在中國修建的鐵路總計6700 千米，中國自行投資修建的全為支線鐵路，共計約173 千米，中國的鐵路修建技術(shù)嚴(yán)重落后。清政府決定自力修筑 外國人紛紛議論，認(rèn)為中國無力完成此路修筑工程，“中國能開鑿關(guān)溝之工程司尚未誕生于世”。詹天佑則以為： “我國地大物博，而于一路之工，必須借重外人，引以為恥!” 他面對著外國人的譏諷，以大無畏氣慨，率領(lǐng)全體筑路人員，知難而進(jìn)，齊心為國爭光。
　　修筑之初，工程技術(shù)人員缺乏。詹天佑堅持“京張路權(quán)既完全定為中國自辦，所有工程全部概用華員，絕不借材他國”。他率僅有的兩名熟悉工程的學(xué)員徐文 s和張鴻浩，于1905 年5 月，自豐臺經(jīng)南口 八達(dá)嶺，勘測至張家口，隨即回測。6月回到天津總局，提出了 京張鐵路調(diào)查報告 ，并在 修造京張全路辦法 中擬定了修筑方案。計劃分三大段修筑，第一段（豐臺至南口） 先行開工； 第二段（南口至岔道城） 及第三段（岔道城至張家口），再詳細(xì)勘測。為解決工程技術(shù)人員不足，詹天佑向關(guān)內(nèi)外 津浦 江蘇鐵路陸續(xù)延攬工程司鄺孫謀 顏德慶等及山海關(guān)鐵路學(xué)堂工程學(xué)員若干人，到京張鐵路工作。
　　1905 年10 月，京張鐵路開工修筑。1906 年，京張鐵路首段（豐臺柳村至南口） 建成通車，并開辦運輸。南口至岔道城及岔道城到張家口加緊修建。1907 年，詹天佑升任京張鐵路總辦兼總工程司。同年，京張鐵路重點工程八達(dá)嶺隧道開工。
　　1908 年，八達(dá)嶺 居庸關(guān)隧道相繼完工。1909 年7 月4 日鋪軌至張家口，9 月24 日京張鐵路全線開行列車，10 月2 日在南口舉行盛大通車典禮。京張鐵路比原計劃提前兩年建成。全路修筑費用預(yù)算為白銀7 291 860 兩，實際支出為6 935 086 兩，節(jié)省356 774 兩，修建成本為全國同級鐵路中最低。清政府郵傳部驗收后，深感： “此路一成，非陡增長吾華工程司莫大之名譽，而后之從事工程者，亦得以益堅其自信力，而勇于圖成�！�
　　詹天佑以創(chuàng)新精神，一方面因地制宜地采取了新的技術(shù)措施和引進(jìn)國外新的技術(shù)設(shè)備； 另一方面制訂了許多先進(jìn)管理辦法和制度，保證了修路任務(wù)的完成，并且為全國其他各路所仿用。
　　在京張鐵路的修筑中，詹天佑選定線路最大坡度時，同時注意機(jī)車類型的選擇。南口關(guān)溝段“自居庸關(guān)以至八達(dá)嶺，路線不長而高度相差甚遠(yuǎn)，且山環(huán)谷曲，無地旋車，雖極力將線路延長，僅得三十尺高一尺之坡度焉”。詹天佑毅然選用1/30 的最大坡度，是山區(qū)鐵路少有的大坡道山區(qū)線路。詹天佑根據(jù)不同的線路工程特點，先后選用了2-6-0 型摩格爾（Mogul） 機(jī)車雙機(jī)牽引 0-6-6-0 型馬萊（Mallet） 機(jī)車 2-8-8-2 型馬萊機(jī)車 山道機(jī)車與謝（Shay） 式齒輪傳動立缸機(jī)車，滿足了不同地形對機(jī)車的要求。根據(jù)大型機(jī)車運營之需，京張路修筑時即設(shè)置了機(jī)務(wù)設(shè)備及機(jī)車維修工廠。此外，為解決機(jī)車用煤，專門開辦雞鳴山煤礦，修筑雞鳴山煤礦支線和門頭溝煤礦支線。
　　為解決八達(dá)嶺線路越嶺問題，詹天佑在青龍橋一帶，反復(fù)精細(xì)選測，最后決定由石佛寺上山，入青龍橋東溝后，折返穿過八達(dá)嶺，形成之字形線路，開挖八達(dá)嶺隧道1091 米，比初測時計劃由石佛寺向西開挖隧道約1800 余米縮短長度近一半，成功地解決了全線的越嶺關(guān)鍵問題。但他明確指出采用之字線選線方案，乃當(dāng)時修筑經(jīng)費和施工期限具體條件下，不得已而為，如能采用螺形環(huán)山線（Loopline） 當(dāng)更為優(yōu)越。
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