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在关沟内，铁路坡度必将很陡，不能缓于１／４０，对山洞处也将如此。列车运行在南口与岔道之间，由于坡度陡，需要在这两地各备一台额外的机车，以便列车到达此地时，用做补机牵引之用。
过岔道以后，路线又行至平原，一直到过鸡鸣驿２０里至上花园为止，路线又走行羊河——永定河上游的河床上，沿着陡峻的岩石山崖而行。需要开挖岩石山体，所幸只有７里左右长。在我回测途中，我调查了一条通过山地但位于河谷线山背后的路线，此路线通过山地，似乎更为困难而且费用更大。由此向前到宣化，路线又需在半坡街通过另一高峻山岭，但不太困难，只需要一些岩石挖方和５０英尺以上的高填方，所需费用虽然较大，但不象八达岭那样困难，从宣化到张家口，路线在石壑子通过另一处垭口，此垭口位于过宣化２０里处，该处需要一些重点岩石挖方以通过山区。在回测途中，我调查了此山南侧的另一路线，这段路线平缓且较短直，使我感到满意。但当地人们却宁愿走山上的路，而不愿走山南的这条路，原因是山南路线经过的多是砂地，步行困难。而对修筑铁路来说，采用此线比山上路线更易于修筑。由此向前，到达张家口并无困难。在张家口，适于设置车站车场的地域有限，张家口位于永定河上游的一条大河的对岸，当地有一座大石桥跨过此河。在一般洪水期，此桥孔很容易宣泄水流。但在特大洪水期间，例如大约十五年前所发生的洪水，据说水位曾上升超过桥面。这样的洪水非比寻常，四五十年不会发生一次，因此车站位置最好选择在河流东岸，并不需要过河。因为河流对岸无地设置车站车场，此外，跨过此河需要额外增加修桥费用，而将来一旦扩展车站时，又要再次跨过此河。
这条铁路的预算总额是７，２８６，６６０银两，每里修筑费用大约只有２０，０００银两，考虑到工程的困难性，花费会多一些。在修筑时，最好分段进行。第一段从丰台到南口，长１０４里，一年多时间即可完成，竣工后即可开办运输，开始有收入。与此同时，当南口关沟段路线定测之后，岩石挖方和开凿山洞亦可开始，所需修筑时间约为三年可完工，从南口至岔道，距离为３３里。在此期间，从岔道到张家口的第三段土石方、桥梁与房屋工程等也可进行，第三段长约为２２３里。这样，在山洞完工之时，几乎全线工程也可完成。可能例外的是，铺路碴至少还需一年才能做完。
关于运输发展的可能情况，调查了居庸关道捐局。该处牲口及大车经过时，均需纳税，所征收的费用做为维修大道之用。经调查，每日平均约有２０，０００担货物在大道上通过。目前，从北京到张家口的货运费约为１．２银两，客运约３．５银两。其张家口到北京间用铁路运输，其运输费为每担０．２５银两，我们每年将有０．２５×２０，０００×３６０＝１，８００，０００银两的货运收入。客运第日按５００名旅客计算，每人每里为５个大钱，则每年客运收入是５×５００×３６０×３６０／１２５０＝２５９，２００银两，货运和客运总收入将等于２，０５９，２００银两。在开支方面，每日每里按１０银两计算，则每年３６０日需１，２９６，０００银两，这样，每年将有７６３，２００银两的收入。此间既无水运和其他运输竞争，在必要时，还可提高运价以增加收入。但是，这种办法并不明智，因为几乎凡是有了铁路之处，由于运价低廉，运输将有所发展，若运价过高，将有害于贸易。如果京张铁路运输有发展，关内外铁路的运输量也随之要增大。
在鸡鸣驿有很多当地开采的烟煤煤矿，这种煤在外观上似乎是可用作机车燃料的好煤。最好派一名矿工程师调查煤质，并于此处可办煤矿一事提出报告，制订计划。这样，我们就不但能有廉价的煤供给机车使用，而且还可得到煤运收入。在新保安，其鸡鸣驿一侧约２０里处出产无烟煤，若能开办煤矿，亦将增加运费收入。开办煤矿有三项利益：第一，铁路可以就地取得燃料，以节省从唐山运煤的费用；第二，铁路可以得到煤运收入；第三，由于当地居得到了工作，可使附近工区得到繁荣发展。
因为这条铁路纯粹由中国人修筑，这就需要从关内外铁路调用所有中国工程师和工程学员。当前，最重要的是调来邝景阳、陈西林、沈其和关内外铁路尽量多提供工程学员。
关于颐和园铁路线，由三才堂（在京张铁路线上，距丰台约３８里）出岔，到达颐和园，仅有约８里距离，工程并无困难。但是在路线的中部，有铺石官道行经于北面的圆明园和南面的六贝子花园之间，路线必须沿着弯弯曲曲的官道而行。除非此线路能够穿过圆明园，则可用直线的路线代替具有许多曲线的路线。此路既是完全由皇亲使用，这样通过应无阻碍。而且，如可行，车站也可设在圆明园内，靠近西围墙，此处距颐和园大门只有２里多地。此支线的修筑费用估计为１００，０００银两。
铁路预算费用
单线
北京至张家口
自丰台到张家口距离３６０里
测量
初测、详细测量、定测、确定坡度及测量仪器１５，５００银两
地亩、土方、岩石、挖方和山洞开凿
干线用地１９７６３亩２８１，６２０银两
车站车场用地９００亩１３，５００银两
土方１，２１９，６００立方２３４，９２０银两
毛石土６８，２８０立方，每方１．５０银两１０２，４２０银两
岩石挖方５５５，４００立方，每方２．００银两１，１１０，８００银两
山洞开凿６，０００英尺，每英尺１００两６００，０００银两
共计２，３４３，２６０银两
桥涵
桥梁及涵洞７３７４延长英尺，每英尺１５０银两１，１０６，１００银两
轨道４１０里
４１０里８５磅钢轨及配件，每里６１吨，共２５，０１０吨，每吨５５银两
１，３７５，５００银两
道岔６７付，每付３００银两２０，１００银两
枕木３２０，０００根，每根１．００银两３２０，０００银两
道碴１２０，０００立方，每立方１．２０银两１４４，０００银两
铺轨及铺碴４１０里，每里１００银两４１，０００银两
共计１，９００，６５０银两
房屋
１２座小型车站及宿舍，每座４，０００银两４８，０００银两
１座大型车站张家口车站及宿舍２０，０００银两
１３座水塔，每座２０００银两２６，０００银两
５所公事房及宿舍，每处２０００银两１０，０００银两
５所机车库及５座转车盘，每处６０００银两３０，０００银两
３处小型工厂，每处２０，０００银两６０，０００银两
４５处拨道工房（每八里一个道班），每处１５０银两
６，７５０银两
１１所监工房（每四个道班一名监工），每处３００银两
３，３００银两
共计２０４，０５０银两
电报
３６０里电报线，每里１００银两３６，０００银两
２６套器具，每套３００两７，８００银两
１３名职员和电线工三年薪水１８，０００银两
共计６１，８００银两
运输
７０，０００吨，每吨１．４０银两９８，０００银两
机车车辆
１２台摩格尔（Ｍogul）机车（１９英寸），每台２４，５００银两
２９４，０００银两
４辆调车机车，每台１４，０００银两５６，０００银两
３００辆３０吨货车，每辆２，１００银两６３０，０００银两
８辆混合客车，每辆３，５００银两２８，０００银两
１０辆二等客车，每辆２，８００银两２８，０００银两
２５辆三等客车，每辆２，１００银两５２，０００银两
制动机（气闸）１４，０００银两
行李车等２８，０００银两
共计１，１３０，５００银两
总务费用
总局４年开支，每年４８，０００银两１９２，０００银两
工程人员：６名工程师，每人每月４００银两，１０名工程学员，每人每月１００银两，３０名监工，每人每月５０银两，共为５０００×１２＝６０，０００银两×４年
２４０，０００银两
共计４３２，０００银两
总计
测量１５，０００银两
地亩等２，３４３，３６０银两
桥涵１，１０６，１００银两
轨道１，９００，６５０银两
房屋２０４，０５０银两
电报６１，８００银两
运输９８，０００银两
机车车辆１，１３０，５００银两
总务费用４３２，０００银两
总计７，２９１，８６０银两
詹天佑写完这个报告后，反复看了几遍，因为他知道袁世凯给朝廷的奏折中上报的预算是金达在没有调查之前预测的数字，后来，金达虽然在居庸关碰面时说过可能要达７００万银两，感到自己的这个预算比预期的高了许多，于是他想作一些压缩，但无论如何压缩不下来，于是对总务费和电报费进行了一些调整，最后确定的预算总计为７，２８６，６６０银两。
预算确定后，詹天佑还想到一件事，那就是工程技术人员的薪水问题，因为以往由英国工程师任总工程师时，在同样的岗位上中国工程师与外国工程师是有区别的，詹天佑从事铁路工作以来，一直受此事的困扰，不管最初作为见习工程师、帮工程师或驻段工程师，他比同级的英工程师都要低很多，而在工作安排上往往反而是他承担的工作比他人要艰巨、辛苦，在自己的祖国工作；自己却似乎成了低人一等的工程师；这至少在心理上是很不好受的。他深知工程技术人员的薪资会直接影响到每一个人的积极性和个人才智的发挥，尽管他自己以往都没有计较这些，但在平素与中方工程技术人员交谈中总还是感受到了大家在这方面的不满，为此，他这次设计工程技术人员薪资时，参考了当时金达安排的同级中外技术人员薪资状况，制作了一份工程师和工程学员薪水等级表，内容如下：
工程学员月薪为：70、85、100、120、140、170元，伙食津贴为每月元，如配马驹，每月加津贴元。
伙食津贴：工程师每月元
马驹津贴：工程师每日元
出差费用：工程学员每日元
工程师每日元
帮工程师：月薪第一年200银两
月薪第二年250银两
月薪第三年300银两
驻段工程师：月薪第一年350银两
月薪第二年400银两
月薪第三年450银两
总段工程师：月薪第一年500银两
月薪第二年550银两
他特地注明了准备从沪宁铁路调来的颜德庆的工资标准定为每月400元。这里面，银两和元两种计算单位都有，当时的一元不是一两，而是比一两要少一些的换算单位。颜德庆400元的月薪应相当于300银两左右。当时颜德庆才刚从美国留学回国两年多一些的时间，是一个年轻的工程师，能获得如此薪水，对他来说是有吸引力的，比他在沪宁铁路在英国工程师手下干活的薪资要高。当时詹天佑刚好接到颜德庆同意来京张铁路做事的复电，于是，詹天佑拟定了一份商调颜德庆的公文。带着这几份文件来到陈照常官衙。
陈照常认真看过詹天佑送来的材料后说：“眷诚，你知不知道袁大人与胡大人给朝廷奏折中提到京张铁路的银两是多少？”
詹天佑说：“袁大人报给皇太后、皇上的是500万银两的预算。”
陈照常说：“如果按照官场上的常理来讲，你应该在这个数字的范围内做预算。这有两个好处，一是说明你认同袁大人提出的预算，表明袁大人有先见之明，让袁大人感到高兴，他就会认为你是一个聪明的下属，懂得维护长官的权威；二是让袁大人在太后及皇上面前有面子，不致于因为改变预算数字这么大，授人以口舌，避免有人给袁大人戴上欺君之罪的罪名。当前，朝中许多大事都要袁大人拿主意，如果袁大人在太后和皇上那儿的威信受到影响，不要说京张铁路，恐怕你我的官位都不一定保得住啊。”
詹天佑说：“�