中国第一条铁路是京张铁路。
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。
难度：
詹天佑亲率工程队勘测定线，由于清政府拨款有限，时间紧迫，詹天佑从勘测过的三条路线中选定由西直门经沙河、南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化至张家口。当年修建京张铁路最困难的一段是南口至八达岭一带的，不单地势险峻，而且坡度很大。
全程分为三段，第一段丰台至南口段，于1906年9月30日全部通车，第二段南口至青龙桥关沟段，关沟段穿越军都山，最大坡度为千分带做之三十三，曲线半径182.5米，隧道四座，长1644米，采用“人”字形铁路，工程非常艰巨。
就在铺轨的第一天，一列工程车的一个车钩链子折断，袭肢造成脱轨事故。这一下成了中国人不能自修铁路的证据，各种诽谤中伤纷至沓来。但詹天佑使用了自动挂钩法，终于解决了这个问题。第一段工程全部通车，第二段工程同时开始。
难关就在第二段，首先必须打通居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭四条隧道，最长的八达岭隧道1092米。只在靠工人的双手，其困难程度可以想见。采用南北两头同时向隧道中间点凿进的同时，采用竖井方法挖掘，中部开凿两个直井，分别可以向相反方向进行开凿，增加工作面。
依靠人力建成了这条中国筑路历史上的第一条蠢禅衡长大隧道。京张铁路最为人所知的工程是为克服南口和八达岭的高度差而修建的青龙桥车站人字形铁路。克服了重重困难，在1908年9月完成了第二段工程。
关沟段第三段工程的难度仅次于关沟，首先遇到的是由七根一百英尺长的钢梁架设而成的怀来大桥，这是京张铁路上最长的一座桥。
1909年4月2日火车通到下花园。下花园到鸡鸣驿矿区岔道一段虽不长，工程极难。右临洋河，左傍石山，山上要开一条六丈宽的通道，山下要垫高七华里长的河床。1909年9月24日通至张家口市，由于詹天佑正确地指挥，及时建成。胜利完成了第三段工段。
京张铁路从1905年9月4日正式开工，到1909年10月2日在南口举行通车典礼，仅用了4年的时间，京张铁路的建设期比预定计划提前了两年。按当初预算，京张线施工以及购置机车、车辆的费用为白银729万两，实际仅用了约700万两。
这不仅要有精确的计算和正确的指挥，还要有新式的开山机、通风机和抽水机。前者对詹天佑都不成问题，而后者当时全中国都没有，只靠工人的双手，其困难程度可以想见。
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