從北京至張傢口的鐵路，現為京包線的京張段。京張鐵路是中國人自行設計和建造的第一條幹線鐵路。由中國傑出的工程師詹天佑負責設計和修建。1905年10月2日動工，1909年10月2日通車。實際建造時為豐臺至張傢口，全長約200公裡，始發站為豐臺，與原有的京奉鐵路（京師至奉天，今北京至瀋陽）接軌。
張傢口在居庸關外，地當京師（北京）西北，自古在軍事上和商業上均是中國北疆的重鎮。清朝時，排除瞭英、俄兩國的重重阻撓，決定由詹天佑任總總工程師，一切建造及管理完全由中國人掌握。在技術方面，對關溝段采取瞭一系列創造性的措施，如：①利用青龍橋東溝的天然地形，采用之字形展線（見鐵路定線技術），並結合用33.33‰的坡度（見圖）；②用馬萊(Mallet)復式機車（0-6-6-0），該機車較輕便（重僅136噸）、靈活（可以通過很小的曲線半徑，見鐵路線路平面）；③關溝段共有4個隧道，其中八達嶺隧道最長，為1091米，開鑿該隧道時采用中間豎井法，加速成峒的速度；④大量采用混凝土拱橋，就地取材，節省工費。因此，在較短時間內，用最低的費用，順利地完成瞭全線興建任務。
關溝“之”字展線圖
京張鐵路是完全由中國人獨立自主修建的高質量一級幹線鐵路，從此打破瞭外國人壟斷修建中國鐵路的局面。在選線、設計方面，詹天佑不是單純采取提高線路標準，增大工程量的辦法，而是著眼於順從自然，工、機配合的先進的選線設計基本原則（見鐵路選線），一方面順從展線定坡，另一方面借重機車，以補不足，使京張鐵路成為在當時情況下經濟合理的鐵路線。