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詹天佑在开凿京张铁路时采用了哪两种方法，原因是什么。
1888年，詹天佑进入天津中国铁路公司，携家生活在工地，从帮工程师做起。开始献身筑路，主事的外国领导常派他到最困难工段。由于强烈的事业心和认真工作，他初入铁路，就优质完成塘津（塘沽至天津）铺轨工程。在津榆铁路滦河大桥修筑中，解决了外国工程司未能解决的桥墩基础施工困难，首次在中国铁路采用压气沉箱法筑墩台基础建桥成功，该桥长630余米，为黄河大桥建成前中国铁路最长钢桥。其胜利建成，中外注目，中国工程师的创造才能，开始引起外国注意。1894年，他被选入英国土木工程师学会，为加入此学会的第一名中国工程师。 1894年中日战争爆发，关外铁路停工，他由关外铁路调往津卢铁路（天津至北京卢沟桥），率队测量并从事修路。1895年中日甲午海战中中国失利，沿海铁路加紧修筑，詹天佑被派往锦州铁路任驻段工程司，并指挥修筑沟帮子至营口支线（约73公里）。1900年营口支线通车后，八国联军入侵北京，关内外铁路被英、俄占领，关外铁路停工，詹天佑被派往江西萍醴铁路。在该路，他反对外国工程师采用窄轨轨距的主张，坚持采用标准轨距。1901年，辛丑和约签订后，关内外铁路由英、俄两国归还中国，詹天佑参加自帝俄手中收回该路，并迅速修复通车，工作出色，引起清政府注意。 1902年，为慈禧至西陵谒陵，清政府决定修筑新易铁路（新城县高碑店至易县梁各庄43公里），由于英、法两国争夺修筑权，相持不下，清政府只好自力修筑，派詹天佑为总工程师。尽管工期紧迫，并在冬季施工，1903年4月即建成通车。该路之迅速建成，为其后自力修筑京张铁路做了准备。这期间，詹天佑返粤奔父丧后，勘测了潮汕铁路（潮州至汕头39公里），归途中路过上海，被聘为上海中国铁路公司工程参议，筹划江苏沪宁铁路并调查道清铁路（道口至清化150公里）。
为国争光
1905年到1909年，为发展商业，清政府决定修筑京张铁路。詹天佑被派主持修路，先任总工程司兼会办，后升任总办兼总工程司。该路自北京至张家口，穿越军都山脉，地形险峻，工程异常艰巨，长约200公里，为通往西北之要道。为争夺修路权，英、俄两国相持不下，清政府决定自力修筑，但缺乏信心。外国人纷纷议论，认为中国无力完成此路修筑工程。詹天佑则以为：“中国地大物博，而于一路之工，必须借重外人，引以为耻！”，他面对着外国人的讥讽，以大无畏气概，率领全体筑路人员，知难而进，齐心为国争光。 修筑之初，工程技术人员缺乏，詹天佑率仅有的两名工程学员，于1905年5月，自丰台经南口、八达岭，勘测至张家口，随即回测，并选测了自延庆州绕过八达岭经德胜口、十三陵到昌平的比较线（对永定河谷路线，也曾考虑，以工程艰巨，限于经费及工期无可能采用，故未勘测）。6月回到天津总局，提出勘测及调查报告，并拟定修筑方案。计划分三大段修筑，第一段（丰台至南口）先行开工，以早日通车运输而获利；第二段（南口至岔道城）及第三段（岔道城至张家口），再详细勘测。特别是第二段中南口至八达岭，地形险峻，更须进一步选测比较线。报告中称，“此路早成一日，公家即早获一日之利益，商旅亦可早享一日之至便利，外人亦可早杜一日之觊觎；而路工之难，亦实为向来所未有。”
詹天佑用了什么办法造京张铁路
清朝光绪末年，由于关内外铁路竣工后收益可观，引起了诸多商人的兴趣，纷纷向朝廷请求投资修筑京张铁路。英、俄两国原先对京张铁路均有染指之意，却因争执无果，最终不得不同意中国自行修建。最后朝廷采纳了铁路督办大臣袁世凯的建议，决定使用关内外铁路的余利官办筑路。北京至张家口，相距近二百公里，军都山横亘其间。山势险峻、地形复杂，即使是外国专家也认为筑路极其困难，更没有人相信中国人能够仅靠自己的力量完成这项工程。说到京张铁路的时，就不可避免地和“中国铁路之父”——詹天佑联系在一起。1905年2月，京张铁路总局成立，铁路工程专家詹天佑担任总局的“会办”兼总工程司，主持京张铁路筑路工程。 关沟路段地形最为险恶反复斟酌难以避开 自南口至八达岭的十几公里路程，属关沟路段。这一带层峦叠嶂、沟壑纵横。詹天佑率领勘测人员翻山越岭、风餐露宿进行实地勘测，发现工程施工的难度远超出想像。 “三十尺高一尺”，用铁路部门的专业语言说，就是千分之三十三点三的坡度。这是修筑京张铁路的最大难点。按照1999年重新修订颁布的《中华人民共和国铁路技术管理规程》规定，在地形条件最差的三等线路上，使用牵引力最大的电力机车，区间线路的最大限制坡度不得超过千分之二十五，即使是“加力牵引”，也不得超过千分之三十。而詹天佑所要设计的京张铁路，是在此技术管理规程下达的90多年前，那时就是蒸汽机车也刚在国内出现不久，其牵引力与现代机车不能相比。 为了避开这段地形条件最差的路段，詹天佑试图寻找相对理想的路径，先后选测了七八条不同的比较线。但是，由于经费及工期的限制，最后还是不得不把立足点落回到关沟路段。 被逼出来的“之”字形线路 山峦沟壑难避的问题如何解决？夏季洪水泛滥的问题如何解决？最重要的是，那千分之三十三点三的坡度如何解决？詹天佑选择了“之”字形线路。 火车无法顺着陡峭的山坡直着“爬”上去，只能采用延长路程的方法以减缓线路的坡度。以“距离”换取“高度”———实际上铁路也可以“盘山”，就是“螺旋环山法”。但是使用这种方法有一个前提：必须具备合适的地形。由于关沟路段的自然条件限制，不适合用“螺旋环山法”，只有采用“之”字形线路。 有两个问题需要特别说明。 第一，选择关沟路段是在客观条件限制下所采取的无奈之举，而并非最佳方案。詹天佑勘测了三条路线，第二条绕道过远为不可取。第三条就是今天的丰沙线。由于清廷拨款有限，时间紧迫，詹天佑决定采用第一条路线，即从丰台北上西直门、沙河、经南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化到张家口，詹天佑曾说过：“选定线路时，只要有办法，就不要采用关沟段那样的线路。” 第二，“之”字形线路并非詹天佑的发明。这种筑路形式早在美国的矿山铁路中使用过了。但是，许多年来，人们一直传说是詹天佑发明了“之”字形线路，实属谬误。詹天佑不在于是否发明了这种办法，而在于能够大胆采纳并巧妙运用这种办法。把这种线路说成是“人”字更准确一些。这是一个横放着的“人”字。列车为了达到上面那条“撇”的顶端，需要先顺着下面这条“捺”行进到“人”字的“头部”，然后再掉过头来继续上行。 詹天佑决定引进国外大马力机车，采用“双机牵引”，就是使用两台机车，一台在前面拉、一台在后面推———到了“人”字的头部，火车无需掉头，原先在前面的机车变成了车尾、由拉变推；原先在后面的机车现在变成了车头、由推变拉。其实，使用两台机车的主要目的是为了加大牵引力，如果仅仅是为了解决掉头折返的问题，在载重量小的时候，仅用一台机车也可以办到。但是在火车的载重量大时，一台机车就不够用了。使用双机牵引解决了京张铁路的运输动力问题。 在纸面设计“人”字形线路好办，但是，在连绵的军都山间、在预先设定的关沟路段，哪里去找这样一处完全符合要求的理想之地呢？詹天佑通过反复勘察测量、不断修订设计方案，才发现并选中了青龙桥为折返地点。青龙桥天然地形恰好适合于修筑这样一个供列车折返的场地，青龙桥在整条线路中的位置也刚好合适。这一决策，使八达岭隧道的长度减少了一半，大大缩短了工期、还节约了资金。主要是“人”字形铁路。
詹天佑，京张铁路的修筑背景，还有京张铁路的人字轨道的原理，5分，好的追加
修筑京张铁路的历史背景：
前期：
1902年，袁世凯奏请修建一条专供皇室祭祖之用的新易铁路（高碑店至易县）。以便让皇族们能够坐火车去祭祖。那拉氏自然高兴，为了不误1903年祭祖之用，命袁世凯于六个月内完工。
袁世凯命詹天佑为总工程师。尽管此路价值不大，却是中国人自修铁路之始，因此詹天佑仍是非常重视。詹天佑彻底抛弃了当时外国人必须在路基修成之后风干一年才可铺轨的常规，仅用四个月的时间以极省的费用建成新易铁路。大大鼓舞了中国人自建铁路的信心，为后来京张铁路的修筑打下良好基础。
开建：
张家口为北京通往内蒙古的要冲，南北旅商来往之孔道，向来为兵家所必争，因此京张铁路就有着重要的经济价值和政治价值。当清廷要修京张路的消息传出后，在华势力最大的英国志在必得，视长城以北为其势力范围的沙俄誓不相让，双方争持不下，最后达成协议：如果清廷不借外债，不用洋匠，全由中国人自修此路，双方可都不伸手。这样，清政府就打消了求救于洋人的念头而一心自修了。
1905年5月，京张铁路总局和工程局成立，以陈昭常为总办，詹天佑为会办兼总工程师，1906年詹天佑又升为总办兼总工程师。
詹天佑清楚的知道这一任务的艰巨性，他首先必须顶住来自各方面的冷嘲热讽：有人说他是“自不量力”、“不过花几个钱罢了”，甚至说他是“胆大妄为”。他给他的美国老师诺索朴夫人的信中就这样说：“如果京张工程失败的话，不但是我的不幸，中国工程师的不幸，同时带给中国很大损失。在我接受这一任务前后，许多外国人露骨地宣称中国工程师不能担当京张线的石方和山洞的艰巨工程，但是我坚持我的工程”。这充分体现了中国知识分子的爱国心和民族责任心。
之字形轨道的原理：
之字形轨道是詹天佑在京张铁路修建过程中的一个创举。由于京张铁路某些地方山高路陡，地质环境复杂，如果直接穿越，受坡度和机车功率的限制无法实施。
这时詹天佑大胆的提出并实行之字形轨道的方案。它是利用延长上坡的路程，从而减小了牵引力的原理。换句话说，根据物理学原理，如果要将一个物体提升相同的高度，坡度越长，所需要的拉力就越小。
詹天佑就是利用了这一点，通过之字形路线，适当的加长了火车上坡的路程（铁轨的长度），但却减轻了车头的牵引力。这样一来，看似难以攀登的山峰，火车也可以“扶摇直上”了~~
自行修建的第一条铁路为何是京张铁路，为何要到张家口？
因为张家口市是我国首都北京的北大门，在明代时期中国最北边的城墙是在张家口，当时是防范北匈奴的进攻而修建的，往后几个朝代都有在明代石土城墙的基础上巩固修建。近代史往张家口修建铁路是为了防止外国敌人入侵首都，张家口具有相当重要的军事战略意义。
当初詹天佑修京张铁路有多不容易？
中国第一个铁路，技术不成熟，人工缺乏，环境比较恶劣，资金投入不高，基础设备也不完善。
京张铁路的修筑背景简短一些
清末，帝国主义疯狂争夺中国铁路建筑权。具重要战略地位的京张铁路（北京-张家口）建筑权，更是英国和沙俄激烈争夺的目标。英俄各自向清朝提出威胁：中国若不能用自己的钱和工程师来建筑京张铁路，就必须由他们来修筑。在这重重压力下，1905年詹天伯承担了修筑京张铁路的任务，这是中国人第一次用自己的钱和工程师修建的艰苦的工程。接受任务后，他排除万难，颇多建树。尤其是与工人并肩战斗，打通了长达1091米的闻名世界的八达岭隧道，更为人所赞誉。
中国的第一条铁路
我国第一条营运铁路吴淞铁路。吴淞铁路是英国怡和洋行为首的资本集团修建的铁路，1876年6月30日，吴淞铁路上海至江湾段竣工，全长14.5公里，设上海火轮房、江湾、吴淞三个站。
中国人自己设计的第一条铁路：京张铁路
1905年，清政府提出修建京张铁路的计划，也是在这一年，詹天佑开始担任京张铁路总工程师，负责设计并修建京张铁路。前面我们说了，当时列强们认为清政府没有自主设计铁路的能力，都想看清政府的笑话。詹天佑却不服输，在设计京张铁路的过程中开创性使用了“竖井开凿法”以及“人”字形线路方案，用了四年时间，于1909年成功修建完成京张铁路。京张铁路也是我国第一条自主设计并建造的铁路，詹天佑的设计方案震惊中外，他也因此被称为“中国铁路之父”。
京张铁路设计修建完工后不久清政府灭亡，民国成立。民国成立后，詹天佑担任了交通部技监，主持全国交通技术工作。同时，詹天佑还成立了中华工程师会，借助协会培养了大量的青年工程师，为祖国储备了大量的后备人才，促进了中国铁路事业与工程事业的发展。
谁有京张铁路除了人字形线路以外的设计方案,赶快告诉我,急!!!!
他在工作中创造性地运用了“折返线”原理，在山多坡陡的青龙桥修筑了一段“人”字形线路，使关沟的线路坡度降低到3.3％以下，使八达岭隧道的长度减少到设计方案的一半。
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