تونلها از ویژهترین سازههای مورد استفاده در پروژههای راه و راه آهن هستند. آنها ضمن اینکه میتوانند در طراحی هندسی مسیر عملکرد شاخصی داشته و در توپوگرافیهای خشن، عبور ایمن را میسر میکنند، سازههایی با طول عمر مفید زیاد (100 سال) تلقی میشوند. از آنجا که تونلها بیشترین اندرکنش را با زمین دارند و زمینشناسی هر ناحیه نسبت به نقطهای دیگر متفاوت است، بارگذاری و طرح سازه هر کدام از آنها منحصر به فرد میباشد. بنابراین هر تونل، یک تجربه خاص است. تونلها کارکرد حیاتیتر دیگری نیز دارند که اهمیت آنها را در مبحث پدافند غیرعامل درخشان میکند. آنها میتوانند در هنگام بحرانهای طبیعی و ناامنی محیطی (مانند بمباران هوایی) به عنوان پناهگاه زیرزمینی استفاده شوند. در محیطهای شهری به علت محدودیت فضا در روی سطح زمین و ارزش املاک و همچنین با هدف کاهش ترافیک در سطح معابر، از تونلهای راه و مترو به طور گستردهای استفاده میشود.
در طراحی و ساخت تونلها تخصصهای متعددی بکار گرفته میشود. اولین گام در مطالعات یک تونل، با نقشهبرداری آغاز میشود. طراح هندسی مسیر و متخصصهای زمینشناس و تحلیل لرزهخیزی و ژئوتکنیک دادههای اولیه طراحی را تامین میکنند. متخصص معدن و مکانیک سنگ طرح سازه اولیه تونل و روش حفر و طرح روشنایی و تهویه (حین اجرا) و حفاری و انفجار و تحکیمات تکمیلی در صورت نیاز را تهیه میکنند. متخصص سازه طرح سازه نهایی تونل و گالریها و پرتالهای ورودی و خروجی تونل تهیه کرده و متخصص مکانیک سیالات طرح تهویه حین بهرهبرداری را با درنظر گرفتن سناریوهای محتمل بحران از جمله آتشسوزی ارائه کرده و متخصص برق، طراحی روشنایی حین بهرهبرداری و سیستمهای ایمنی الکترونیکی تونل را به عهده میگیرد. متخصص روسازی نیز طرح مناسب روسازی و علائم تونل را تهیه میکند. فرایند بالا نشانگر حجم بالای دادهها، تحلیلها و محاسبات است و به همین دلیل روشن است که هزینه و مدت زمان تکمیل مطالعات یک تونل زیاد است. در کنار انجام مطالعات، اجرای تونل نیز پرهزینه و زمان بر است و به متخصصین متعددی از جمله مهندس معدن، مهندس سازه، مهندس نقشهبردار و زمینشناس نیازمند است.
به منظور طراحی هر یک از بخشهای ذکر شده و به ویژه طراحی پوشش اولیه و نهایی تونل، از نرمافزارهای متنوعی از جمله نرمافزارهای عددی استفاده میشود. به منظور طرح تونلها از آییننامههای بینالمللی همچون AASHTO, FHWA و آییننامههای داخلی نظیر نشریات مختلف سازمان برنامه و بودجه کشور از جمله آئین نامه های 415 (آييننامه طرح هندسي راههاي ايران)، 120 (آییننامه بتن ایران)، 101 (مشخصات فني عمومي راه)، 413 (شرح خدمات همسان مطالعات طرحهای احداث راه)، 412 (شرح خدمات همسان مطالعات طرح های بهسازی راه) استفاده میشود. علاوه بر این، اتحادراه در زمینه تهیه نشریات و آییننامههای داخلی در مطالعات تونل سازی حضور فعالی دارد. بخشی از تجارب ارزشمند ما در طول سالها خدمت در ایران، در زمینه طراحی و ساخت تعداد زیادی تونل در پروژههای راه و راه آهن و مترو بوده است.