20世纪中国知名科学家学术成就概览·土木水利与建筑工程卷·第一分册_周干峙主编_9787030428165

　国家重点图书出版规划项目，20世纪中国知名科学家学术成就概览，以纪传文体记述中国20世纪在各学术专业领域取得突出成就的数千位华人科学技术和人文社会科学专家学者，展示他们的求学经历，学术成就，治学方略和价值观念，彰显他们为促进中国和世界科技发展，经济和社会进步所做出的贡献。

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　《20世纪中国知名科学家学术成就概览·土木水利与建筑工程卷（第一分册）》：
　　詹天佑
　　詹天佑（1861~1919），广东南海县人。铁路工程学家。中国近代工程建设技术的先驱，中国铁路建设技术开拓者。1872 年赴香港考中幼童出洋赴美，成为首批获得出洋留学资格的幼童。1878 年考入耶鲁大学土木工程系，专习铁路工程。1881 年，完成毕业论文码头起重机研究，获得哲学学士学位。学成归国后，曾修筑炮台，绘制了中国第一幅海图——广东沿海图。1888 年受聘为中国铁路公司帮工程司，从事塘沽到天津铁路的铺轨工程，自此投身中国的铁路建设事业。1889 ~1984 年修筑唐山至山海关的铁路，解决了外国工程司未能解决的桥墩基础施工困难，表现出了优异创新和领导能力。主持修筑了中国第一条自建干线铁路——京张铁路，以创新精神，一方面因地制宜地采取了新的技术措施和引进国外新的技术设备；另一方面制订了许多先进管理办法和制度，保证了修路任务的完成，并且为全国其他各条铁路建设所仿用。随后主持修建了京奉京张张绥津浦川汉粤汉汉粤川等铁路，历任工程师总工程师督办和交通部技监。对中国铁路网的规划，干线的勘测设计线路桥梁隧道的设计和施工，都有开创性的重大贡献。主持编制了中国铁路工程第一套工程标准图，着手主持制订铁路工程标准及法规，为中国早期铁路标准化和法规建设，奠定了初步基础。他积极主张铁路建设的管理革命，制定了一系列管理措施，提高了中国工程建设的管理能力。他致力于科技同仁的团结，为中华工程师会主要创办人之一，并任第一任会长。詹天佑以培养青年工程司为己任，鼓励青年工学家研究学术，在筑路过程中培养出一大批中国青年工程技术人才。
　　一成长经历
　　詹天佑，号眷诚，字达朝，1861 年4 月26 日生于原籍广东省广州府南海县（现广东省南海市）西门外十二甫。先人由祖籍徽州府婺源县桂芦坑（今属江西省）迁居并申请入籍广东南海，经营茶庄生意。至父亲詹兴洪时，茶庄生意已经衰落。鸦片战争之后，清政府统治下的中国由世界前列的封建强国沦落为半封建半殖民地弱国。中国的有识之士都在寻求救国救民之路。“以夷制夷” ——学习外国先进科技对抗帝国主义侵略，就是其中的一条试图探索的强国之路。在早期自费留学归国的广东人容闳的努力下，1872 ~1875 年清政府首次分四年时间派出120 名幼童公费赴美留学。
　　詹兴洪的挚友谭伯，广东香山人，往来澳门经商，很喜欢詹天佑，将第四女儿许亲，他认为出洋留学有前途，力劝詹天佑报考。1872 年，詹天佑赴香港考中幼童出洋赴美，成为首批获得出洋留学资格的幼童，入清政府公派出洋留学预备班后当年赴美留学。
　　到达美国后，詹天佑进入康涅狄格州威士哈芬（West Haven）小学，寄宿于校长诺索布（L H Northrop）家，与诺索布夫妇建立了深厚的友谊。1876 ~ 1878 年詹天佑在美国纽哈芬希尔豪斯中学（New Haven Hillhouse High School）就读。1878年中学毕业后考入耶鲁大学（Yale University）谢菲尔德科学院（Sheffield ScientificSchool）土木工程系，专习铁路工程。詹天佑在耶鲁大学学习成绩优异，连续两年数学考试第一名，获得金质奖章及优异奖学金。1881 年，詹天佑毕业于耶鲁大学完成毕业论文码头起重机研究，获得哲学学士学位（当时的哲学包含自然科学）。
　　詹天佑毕业时，迫于国内国际政治时局大变化，清政府决定撤回全部中国公派留学生。在同期留学生中，只有詹天佑和欧阳庚两人取得学位。
　　留学回国后，詹天佑被派送到福建马尾船政局后学堂学习海军轮船驾驶，毕业后任“扬武号” 兵舰实习船员。1884 年，詹天佑任福州船政局后学堂教习，因教导出力，获清政府五品军工奖。1884 年6 月经历中法海战后，10 月受两广总督张之洞聘请，返广州黄埔广东博学馆（后改水陆师学堂）任教，并测绘了广东省沿海海图，是为中国第一幅海图，同时修建沿海炮台。
　　1888 年，中国铁路公司总裁伍廷芳聘请詹天佑为帮工程司，从事塘沽到天津铁路的铺轨工程，自此，詹天佑开始投身中国的铁路建设事业。由于强烈的事业心和认真工作，他初入铁路，就优质完成塘沽至天津铺轨工程。1889 ~1984 年，詹天佑修筑唐山至山海关的铁路，在津榆铁路滦河大桥修筑中，首次在中国铁路采用压气沉箱法筑墩台基础建桥成功，解决了外国工程司未能解决的桥墩基础施工困难。由于在塘沽至天津铁路铺轨工程和唐山至山海关铁路修建中的优异表现和卓越能力。1894 年，他被选入英国土木工程师学会（Institution Of Civil Engineers Of GreatBritain），成为加入此学会的第一名中国工程师。
　　1894 年中日甲午战争爆发，詹天佑转至北洋官铁路局任帮工程司，率队测量修筑津卢铁路（天津至北京卢沟桥），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。1898年，詹天佑任官办关内外铁路总局帮工程司，后升任锦州铁路任驻段工程司，主持修筑关外铁路锦州段及营口支线。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，詹天佑被派往江西修筑萍醴铁路。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。1902 年，辛丑条约签订后，关内外铁路由英俄两国归还中国，詹天佑参加自俄国手中收回该路，并迅速修复通车。1902 ~1903 年，詹天佑担任新易（河北新城到易县）铁路总办总工程司，负责新易铁路的修建。由于英法两国争夺修筑权，相持不下，清政府只好自力修筑，新易铁路于1903 年4 月建成通车，詹天佑因此也获得了清政府的嘉奖。该路之迅速建成，为其后自力修筑京张铁路做了准备。1904 年，詹天佑应聘上海中国铁路总公司，负责规划江苏铁路，并进行沪宁铁路路线的勘测选定。
　　二铁路工程建设卓越贡献
　　（一）主持修筑中国第一条自建干线铁路——京张铁路
　　1905 年到1909 年，为发展商业，清政府决定修筑京张铁路。京张铁路作为华北连接西北的交通要道，工程量巨大。铁路全长201 千米，要穿越居庸关古称“天险” 的长城要塞八达岭，过响水堡鹞儿梁等艰险地段，地形极为复杂。为争夺修路权，英俄两国相持不下，不得已才默许清政府自力修筑。因此，这条铁路成为中国第一条自建的干线铁路。
　　1905 年5 月，袁世凯奏准开办京张铁路，当月12 日披至外务部，知照商部。同月设京张铁路局于天津，派陈昭常为总办，詹天佑威会办兼总工程司，筹备筑路事宜。在此之前，列强在中国修建的铁路总计6700 千米，中国自行投资修建的全为支线铁路，共计约173 千米，中国的铁路修建技术严重落后。清政府决定自力修筑外国人纷纷议论，认为中国无力完成此路修筑工程，“中国能开凿关沟之工程司尚未诞生于世”。詹天佑则以为： “我国地大物博，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，以大无畏气慨，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。詹天佑坚持“京张路权既完全定为中国自办，所有工程全部概用华员，绝不借材他国”。他率仅有的两名熟悉工程的学员徐文 s和张鸿浩，于1905 年5 月，自丰台经南口八达岭，勘测至张家口，随即回测。6月回到天津总局，提出了京张铁路调查报告，并在修造京张全路办法中拟定了修筑方案。计划分三大段修筑，第一段（丰台至南口）先行开工；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。为解决工程技术人员不足，詹天佑向关内外津浦江苏铁路陆续延揽工程司邝孙谋颜德庆等及山海关铁路学堂工程学员若干人，到京张铁路工作。
　　1905 年10 月，京张铁路开工修筑。1906 年，京张铁路首段（丰台柳村至南口）建成通车，并开办运输。南口至岔道城及岔道城到张家口加紧修建。1907 年，詹天佑升任京张铁路总办兼总工程司。同年，京张铁路重点工程八达岭隧道开工。
　　1908 年，八达岭居庸关隧道相继完工。1909 年7 月4 日铺轨至张家口，9 月24 日京张铁路全线开行列车，10 月2 日在南口举行盛大通车典礼。京张铁路比原计划提前两年建成。全路修筑费用预算为白银7 291 860 两，实际支出为6 935 086 两，节省356 774 两，修建成本为全国同级铁路中最低。清政府邮传部验收后，深感： “此路一成，非陡增长吾华工程司莫大之名誉，而后之从事工程者，亦得以益坚其自信力，而勇于图成。”
　　詹天佑以创新精神，一方面因地制宜地采取了新的技术措施和引进国外新的技术设备；另一方面制订了许多先进管理办法和制度，保证了修路任务的完成，并且为全国其他各路所仿用。
　　在京张铁路的修筑中，詹天佑选定线路最大坡度时，同时注意机车类型的选择。南口关沟段“自居庸关以至八达岭，路线不长而高度相差甚远，且山环谷曲，无地旋车，虽极力将线路延长，仅得三十尺高一尺之坡度焉”。詹天佑毅然选用1/30 的最大坡度，是山区铁路少有的大坡道山区线路。詹天佑根据不同的线路工程特点，先后选用了2-6-0 型摩格尔（Mogul）机车双机牵引 0-6-6-0 型马莱（Mallet）机车 2-8-8-2 型马莱机车山道机车与谢（Shay）式齿轮传动立缸机车，满足了不同地形对机车的要求。根据大型机车运营之需，京张路修筑时即设置了机务设备及机车维修工厂。此外，为解决机车用煤，专门开办鸡鸣山煤矿，修筑鸡鸣山煤矿支线和门头沟煤矿支线。
　　为解决八达岭线路越岭问题，詹天佑在青龙桥一带，反复精细选测，最后决定由石佛寺上山，入青龙桥东沟后，折返穿过八达岭，形成之字形线路，开挖八达岭隧道1091 米，比初测时计划由石佛寺向西开挖隧道约1800 余米缩短长度近一半，成功地解决了全线的越岭关键问题。但他明确指出采用之字线选线方案，乃当时修筑经费和施工期限具体条件下，不得已而为，如能采用螺形环山线（Loopline）当更为优越。
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