むかわ穂別ICと占冠ICの間を東西に貫いている。しかし、掘削には日本最大規模の分布を誇り、非常に脆弱な蛇紋岩（神居古潭変成帯）を貫き、付近を通る石勝線でも難工事となった区間である。中でも当トンネルは非常に長いことから工事関係者から「（道東と道央を阻む）最後の砦」とされていた。2006年3月から掘削を開始。毎月40～100mのペースで進んでいたが、2008年には蛇紋岩特有の膨張や崩落により、掘削するペースが20m程度に落ち、ついには1mも進まない月も出た。2009年には日本の高速道路史上初の「高耐力二重支保工（高強度の材料を使用し支保工を二重に設置する工法）」などを採用したが、400mもの土被りや切羽の崩落対策に対する修復を求められ、残り1,000mで作業が停滞し、工事関係者を悩ませた。それでも同年の夏には10分で効果が得られる瞬結性のコンクリートを使用して蛇紋岩と地圧を押さえ、さらに重機を2倍に増やすことで掘削のペースを40mに戻した。そして掘削開始からおよそ4年半後の2010年には苦心の末に貫通し、その1ヶ月後には土木学会賞・技術賞を受賞した。掘削断面は最大で131m²にも及ぶ。これは底面に1.5mのインバートを設けた（トンネル底面を円形にした）ため、暫定2車線のトンネルでは非常に大きい断面になっている。長大トンネルのため、緊急避難路として50m間隔で緊急車両に対応した避難坑が存在する。壁面には1km置きに出口までの距離表示が、むかわ町と占冠村の境目にはカントリーサインのイラストと市町村名が表示されている。また、両方の入口にはスノーシェッドが設置されており、長和トンネルとの間はスノーシェッドで連結している。なお、千歳恵庭方面は当トンネルから長い下り坂が続くため、速度や車間距離に注意が必要である。
慶応4年/明治元年（1868年）1月、豊前宇佐の尊王派志士で、長府報国隊に所属していた佐田秀(さだひずる)を中心として結成された。花山院家理を推戴して倒幕挙兵する計画を立てた佐田は、木付義路らと連絡して花山院を豊前に迎えようとするが、長府藩の本藩である長州藩に妨げられて花山院は豊前入りすることができなくなった。慶応4年/明治元年1月14日(1868年2月7日)、花山院隊を称して単独で挙兵。豊前四日市陣屋を襲撃し、武器弾薬等を奪って放火、陣屋の役人が逃げ込んだ東本願寺別院にも放火した後、宇佐神宮の奥の院である御許山に錦旗を掲げて立て篭もった。(御許山騒動)。さらに別働隊が日田陣屋を襲撃し、入牢していた同志を解放した。長州本藩では、長府報国隊に所属していた佐田らの勝手な行動に激怒し、鎮圧のため豊前に長府報国隊を派遣した。1月3日から6日にかけての鳥羽伏見の戦いで幕府軍を破り、倒幕を推進していた長州藩にとって、同じ倒幕活動ながら長州藩の統制を離れた花山院隊の行動は許せないものであった。長州藩側は、隊規に違反して脱走し、正式な勅許を得ずに挙兵し、勝手に長州藩の名を用いた等の罪状を挙げ詰問、脱走した隊士の引き渡しを要求するが、佐田ら花山院隊幹部はこれを拒否して交渉は決裂、佐田はその場で斬殺された。その直後に攻撃が開始され、幹部を失った花山院隊は壊滅した。
1852年アメリカ合衆国大統領選挙では、ヘルムはウィンフィールド・スコットの大統領選挙人になった。この後12年間は政界を離れていた。既に1836年にはルイビル・アンド・ナッシュビル鉄道の建設を提案していた。1854年10月2日、ヘルムはその鉄道会社の2代目社長になった。前任社長はルイビル市の市政委員と折り合いが悪くてその地位から追い出されており、鉄道の建設はほとんど中断されそうになっていた。ヘルムは鉄道の本線沿いの住民に、それがもたらす経済効果を熱心に説いた。住民の多くを説得して鉄道のために土地を開き、平にさせ、報酬として会社の株を受け入れさせ、同じ地域の住民には株式予約権を販売することに成功した。労務費が上がり、また資材を運搬するときの問題などで計画予算よりも出費が上回ったので、ヘルムは私財2万ドル（2014年換算で52万ドルに相当）を会社の債券に換えた。一方で、ヘルムの会社経営ミスを咎める者もいた。1857年にルイビル市が資金援助として30万ドル（2014年換算で759万ドルに相当）を拠出したときに会社の資産が改善され、鉄道は1859年10月18日に開通した。ヘルムの影響力もあり、鉄道の認可には全ての列車がエリザベスタウンで停車することが求められた。鉄道が開通したときまでに、ヘルムに辞任を求める声が会社の内外から起こっていた。これは提案されていたメンフィス支線をヘルムが支持したことが大きな原因だった。この支線を完成させるためには、会社がボーリンググリーンからガスリーまでの路線を完成させる必要があった。そこでメンフィス・アンド・オハイオ鉄道が所有する路線と接続し、テネシー州クラークスビルで州境を越えてメンフィスまで延伸する筈だった。この支線を支持する者は、経済的にルイビル・アンド・ナッシュビル鉄道とメンフィス・アンド・オハイオ鉄道の双方に有利となり、ミシシッピ川やオハイオ川への依存度を下げられると考えた。支線に反対する者は、この計画が苦闘する鉄道に新たな支援を喚起する策略に過ぎないと主張した。ヘルムは1857年の年間報告書でメンフィス支線を肯定していた。1860年2月4日、取締役会のメンバー2人が、ヘルムの辞任を求める文書を起草した。彼等はルイビルとナッシュビルの間の本線が完成した暁にヘルムが辞任するという諒解で、社長再選に賛成したと主張した。ヘルムはローガン郡の住民に借りがあると主張した。ヘルムはその多くに自ら株を売っており、ローガン郡を通ってメンフィス支線が開通されるまで社長に留まると約束していたからだった。しかしヘルムと取締役達との間の亀裂は広がり続けた。ヘルムは1860年2月21日に社長を辞任し、後任にはジェイムズ・ガスリーが座った。メンフィス支線は1860年9月24日に開通した。