阅读下列材料：
材料一  1905年，正当英、俄两国激烈争夺中国华北路权时，为摆脱两国的纠缠，清政府硬着头皮决定由中国自己出资，自己勘测、设计、修筑和管理京张铁路，任命詹天佑为总工程师兼会办。詹天佑创造性地克服了技术难题，在三个关键问题上做出了突出贡献。经过4年奋战，1909年9月京张铁路全线胜利完工。

——摘编自王金职《詹天佑生平事略》

张家口距京师驿路计四百余里，既属重镇，又当孔道，不但互市之要区，“实亦西北之屏落……以此项路工实关大局，窈谓我国地大物博，而于一路之工必须借重外人，引以为耻，更不得力任其难，勉副众望。

——詹天佑《京张铁路工程纪略》自序

材料二 清政府于1903年成立商部，颁布《铁路简明章程》，向民间资本开放路权。在此后数年时间中，各省绅商先后创办了十几家铁路公司，掀起了各地商民自办铁路的热潮。……1905年詹天佑筹建京张铁路时，坚持“所有工程全部概用华员，绝不借材他国”……对于山势高、岩层厚的居庸关隧道的开凿，詹天佑采用了从两端向中点凿进的方法。在设计八达岭隧道时用“之”形线路，把八达岭隧道长度缩短至1091米，节省工程费10万两。针对隧道洞深仍然过长的问题，詹天佑采用了直井法施工，大大加快了隧道工程进度。……就全路建筑工款平均每公里支出来看：津浦铁路119000元、京汉铁路95600元、京奉铁路94600元、京张铁路48600元。

——摘编自经盛鸿《詹天佑评传》等完成下列要求：

（1）依据材料一说明京张铁路修筑的必要性。
（2）据材料二并结合所学知识，概括京张铁路修筑过程中的特点。
（3）综合上述材料并结合所学知识，指出詹天佑为中国铁路作出的贡献，并分析他取得成就的原因，谈谈对你启示。