2023年8月，京張鐵路正式開工，緊張的勘探、選線工作開始了。詹天佑親自帶學生和工人著，揹著標桿，經緯儀，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，填個測得的數字，就從岩壁上爬下來。
詹天佑接過本子，一邊翻看填寫的數字，一邊疑惑地問：「資料準確嗎」？「差不多」，測量隊員回答說。
詹天佑嚴肅地說：「技術的第乙個要求是精密，不能有一點模糊和輕率，『大概』、『差不多』這類說法不能工程人員之口。」接著，他背起儀器，冒著風沙，重新吃力地攀到岩壁上，認真地又重新勘測了一遍，修正了乙個誤差。
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，山巒重疊，陡壁懸岩，要開四條隧道，其中最長的達一千多公尺。詹天佑經過精確測量計算，決定採取分段施工法：
從山的南北兩端同時對鑿，並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，湧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，一身汙泥一臉汗。
」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。列車開到這裡，配合兩台大馬力機車，一拉一推，保證列車安全上坡。
詹天佑對全線工程曾提出「花錢少，***，完工快」三項要求。京張鐵路經過工人們幾處奮鬥，終於在2023年9月全線通車。原計畫六年完成，結果只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。
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