詹天佑問北京后，忙于為川漢鐵路招標(biāo)定購(gòu)器材，對(duì)川漢鐵路山區(qū)線，提出試選用五十分之一的坡度，對(duì)山區(qū)選線，建議采用螺形環(huán)節(jié)線比“之”字線更為優(yōu)越，無論何時(shí)間地，只要有可能時(shí)，均如此，并告訴顏德慶，他再到宜昌，將走行全段路線。

　　1910年6月，詹天佑第二次到宜昌。他巡視并深入了解宜昌地區(qū)車站、機(jī)務(wù)處、材料庫等部門工作。川漢鐵路宜昌至萬縣間共分10個(gè)工段。7月13日（農(nóng)歷六月七日），第一工段路基基本筑成，由宜昌新碼頭起鋪軌至小溪塔，長(zhǎng)15華里。總工程司詹天佑親自參加鋪軌典禮，打下第一顆道釘。

　　詹天佑在宜昌至歸州工地巡視中，發(fā)現(xiàn)一些工程不能令人滿意，就向副總工程司指出：“作為總工程司，我必須指出，并要求按照我認(rèn)為必須做的進(jìn)行改正。對(duì)于每一個(gè)工程司來講，自覺地加以執(zhí)行是其職責(zé)，決不能認(rèn)為這是我個(gè)人的惡意報(bào)怨。”要求顏德慶“每當(dāng)一個(gè)工段的坡度已經(jīng)選定并準(zhǔn)備開工時(shí)，你要率領(lǐng)工程司沿著工段走一下，并且仔細(xì)地安排落實(shí)每項(xiàng)工程;然后，工程司必須提出該工段的修筑費(fèi)用預(yù)算并報(bào)送給你。”對(duì)一些監(jiān)工和部門負(fù)責(zé)人辦事拖沓提出批評(píng)和具體要求。如對(duì)川漢鐵路機(jī)務(wù)處某先生的信中指示:“我曾數(shù)次告知你將機(jī)務(wù)處員工一覽表報(bào)送我和顏先生批示，然后由我報(bào)告李總理許可。在此表中，你須說明對(duì)薪水的建議和各個(gè)人的籍貫、年齡、曾從事之職業(yè)以及曾在何處受教或就學(xué)。我長(zhǎng)時(shí)間等待此表，如果在六月十五日(農(nóng)歷)以前不送到，我將認(rèn)為這是有意違抗總工程司的命令”。“我另外還提醒你，我曾要求你報(bào)送你為機(jī)務(wù)處訂購(gòu)的機(jī)械一覽表，包括第28號(hào)定單之打印件，你須送給顏先生和我各一份打印件”。當(dāng)他得知青年技術(shù)人員行為不檢點(diǎn)時(shí)，非常痛心，并采取嚴(yán)厲措施。在致顏德慶的信中說：“聞知學(xué)員行為不當(dāng)，很痛心。你必須嚴(yán)厲地對(duì)待他們，以保持我們的好名譽(yù)。如果袁××酗酒，請(qǐng)立即解雇他，以示先例。”為了使我國(guó)為數(shù)不多的專業(yè)技術(shù)人才能健康成長(zhǎng)，挑起建設(shè)國(guó)家的重任，詹天佑以總工程司名義制定提升工程司的規(guī)定。規(guī)定要求工程司之升階，“須平日砥品礪行，束身自愛，始克由該管工程司保候察看。若有學(xué)格不足，才具平庸，操守難信者，仍不準(zhǔn)予提升”。要求“所有在路諸生，要知精勤向?qū)W，謹(jǐn)慎從公，萬勿不自振作，稍涉茍且，致壞名譽(yù)，將來即難為工次人等之表率矣。”希望全體工程司“務(wù)各加意勉旃，力圖上進(jìn)，本總工程司實(shí)有厚望焉”。

　　詹天佑這次在宜昌工作達(dá)兩個(gè)多月之久，視察宜萬全段，解決了工程中的各種問題。在宜昌，向京奉函購(gòu)了望車，作為川漢鐵路的通行列車。他還針對(duì)川漢鐵路在山區(qū)坡道上接連通過山洞的行車特點(diǎn)，提出改進(jìn)機(jī)車構(gòu)造的設(shè)想，并向美國(guó)機(jī)車制造公司函商制造川漢鐵路專用機(jī)車。那時(shí)宜昌一帶謠傳詹公追隨洛克路線，詹天佑予以澄清，并告訴顏德慶對(duì)沿江方案仍須努力堅(jiān)持勿放松。

　　詹天佑回到北京后，針對(duì)川漢鐵路機(jī)務(wù)工作混亂狀況，從京張鐵路調(diào)機(jī)車監(jiān)督、司機(jī)、副司機(jī)到川漢鐵路工作。詹天佑在京擔(dān)任學(xué)部考試歸國(guó)留學(xué)生主試官工作完成之后，答復(fù)顏德慶來信關(guān)于山洞開挖、機(jī)務(wù)和材料工作等問題。但川漢鐵路公司行政領(lǐng)導(dǎo)成員間，爭(zhēng)奪材料及人事管理權(quán)之現(xiàn)象不斷發(fā)生，矛盾日益尖銳?？偣こ趟緦?duì)招標(biāo)定購(gòu)材料設(shè)備等筑路大事已逐漸失去決定權(quán)。詹天佑向川漢鐵路公司駐宜昌總理李稷勛函商收回總工程司對(duì)此的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)。

　　詹天佑對(duì)帝國(guó)列強(qiáng)瓜分路權(quán)不滿

　　帝國(guó)主義列強(qiáng)對(duì)川漢鐵路早就垂涎，對(duì)川漢鐵路所具有的經(jīng)濟(jì)、政治、軍事的意義了如指掌。它們要爭(zhēng)奪川漢鐵路筑路權(quán)，強(qiáng)烈反對(duì)中國(guó)自己修筑川漢鐵路。美國(guó)公使1910年4月提出川漢鐵路借款應(yīng)有美國(guó)參加，美國(guó)銀行與德、英、法三國(guó)銀行應(yīng)利益均分。美、英、法、德四國(guó)多次向清政府遞交照會(huì)，施加壓力，要求簽訂借款筑路合同，1911年3月，日本政府揚(yáng)言也要介入川漢鐵路。在帝國(guó)主義強(qiáng)大壓力下，清政府為了維護(hù)自己的統(tǒng)治，借助帝國(guó)主義的力量，鎮(zhèn)壓人民的反抗，于1911年5月，宣布將鐵路干線收歸國(guó)有，然后再將筑路權(quán)拱手交于帝國(guó)主義，激起了人民的強(qiáng)烈反對(duì)。5月18日，清政府派端方以侍郎候補(bǔ)任督辦粵漢、川漢鐵路大臣，迅速會(huì)同湖廣、兩廣、四川總督、湖南巡撫強(qiáng)行收路。20日，清政府郵傳部大臣盛宣懷與德、法、英、美四國(guó)銀行團(tuán)簽訂湖北、湖南境內(nèi)粵漢、川漢鐵路借款合同，商辦川漢鐵路至此停工。以兩路保路風(fēng)潮為導(dǎo)火線，導(dǎo)致偉大的辛亥革命成功。

　　這時(shí)的詹天佑又任粵路公司總理兼總工程司，原打算1911年春天第三次去宜昌，因忙于粵路工作不得不向后推。當(dāng)?shù)弥逭栈芈窓?quán)的決定時(shí)非常氣憤。他在致宜昌顏德慶的信中說：“郵傳部正在收回所有鐵路，是善是惡終將有報(bào)，我強(qiáng)忍著不做任何評(píng)論，而每一個(gè)人都和我一樣，洞悉此事。”6月7日，以詹天佑為總理的粵路公司致電川漢鐵路公司稱，粵路已成立保路機(jī)關(guān)所，要求川路協(xié)力抗?fàn)帯?7日詹天佑自廣州致函顏德慶再次表達(dá)他對(duì)清政府出賣路權(quán)及美國(guó)人將接管川漢鐵路的不滿，并告顏：“廣州現(xiàn)在正處于一種憤激的形勢(shì)中。”他認(rèn)為清政府此舉的后果將是“導(dǎo)致一場(chǎng)前所未有的巨大悔恨。”17日川漢鐵路保路同志會(huì)成立。川漢鐵路公司電告李稷勛拒絕清政府查賬接收并囑繼續(xù)施工。

　　詹天佑第三次去宜昌終未成行。他在6月7日給顏德慶的信中非常留戀地說：“我不知道我何時(shí)能去宜昌，但只要有可能，我即前往。”對(duì)于川漢鐵路的未來，他憤怒地說：“關(guān)于四川鐵路的未來，可以肯定的是，美國(guó)人將予接管，而對(duì)于中國(guó)人來說，則無任何希望。因此，我們?nèi)绻倩ㄙM(fèi)心思，那將如修筑空中樓閣，毫無意義了。我們的好日子已經(jīng)過去了?。。∷械暮妹\(yùn)均已離開中國(guó)人而去，而我們必須甘心居次等地位，二等地位？不?。?！比這還壞。是??！我想我們必須另謀他職了！”1912年中華民國(guó)交通部派員赴宜昌正式接收。四川商辦川漢鐵路公司撤銷，設(shè)立交通部漢粵川鐵路宜夔工程局。

　　至此，商辦川漢鐵路所完成的工程有：宜萬段第一工程段宜昌商家灣間，路基基本完成，自宜昌新碼頭至小溪塔鋪軌15華里，宜昌地區(qū)工程局、車站、材料廠、機(jī)車庫及機(jī)務(wù)段等房屋均已建成，機(jī)器工廠動(dòng)工未完。機(jī)車車輛施備方面，已備有小型機(jī)車一臺(tái)，公務(wù)車一輛。第二、三工段內(nèi)，自小溪塔至黃家場(chǎng)間，約30華里，路基、橋涵、御水堤等工程，約完成二分之一，張家口車站已全部竣工，七里峽山洞已開挖。七里峽以西，第四至第十工段內(nèi)，購(gòu)地已完成，路基、橋涵、房屋及局部改線工程，完成十分之三、四。全線關(guān)鍵工程?hào)|興界嶺山洞長(zhǎng)6000英尺，已開挖2000英尺。全線各工段之間通訊無阻，電報(bào)、電話工程均已完成。宜萬段原預(yù)估需用7000萬元，上述工程實(shí)支約800萬元。