อุโมงค์

อุโมงค์ คือ ทางสัญจรใต้ดิน ใต้น้ำ ที่ขุดลงไปใต้ดินหรือในภูเขา โดยทั่วไปแล้วจะมีความยาวอย่างน้อยมากกว่าความกว้าง 2 เท่า และมีผนังโอบล้อมทุกด้าน โดยมีปลายเปิดในส่วนหัวและส่วนท้าย อุโมงค์อาจเป็นทางเดินเท้าหรือจักรยานลอดใต้ถนนหรือเชื่อมต่ออาคาร แต่โดยทั่วไปเป็นทางสัญจรสำหรับรถยนต์ รถไฟ หรือคลอง บางที่อาจเป็นทางระบายน้ำ ทางส่งน้ำโดยเฉพาะที่ใช้สำหรับไฟฟ้าพลังน้ำหรือท่อระบายน้ำ หรือในวัตถุประสงค์อื่น เช่นงานสาธารณูปโภคได้แก่ท่อประปา ไฟฟ้า เคเบิลสำหรับโทรคมนาคม หรือแม้กระทั่งอุโมงค์ที่ออกแบบสำหรับเป็นทางเดินสัตว์ป่าสำหรับสัตว์ในยุโรป ที่อาจเป็นอันตราย บางอุโมงค์ลับก็ใช้สำหรับเป็นทางออกสำหรับหนีภัย อุโมงค์บางแห่งไม่ได้เป็นทางสัญจรแต่เป็นป้อมปราการก็มี อย่างไรก็ตามท่อที่ใช้ในการขนส่ง  ไม่เรียกว่าเป็นอุโมงค์เนื่องจากบางอุโมงค์สมัยใหม่ได้ใช้เทคนิคการก่อสร้างแบบ immersed tube (ทำท่อสำเร็จเป็นช่วง ๆ บนดินแล้วนำไปจมที่ไซต์งาน) แทนที่จะใช้วิธีขุดเจาะแบบเดิม
ประวัติ.
เทคโนโลยีจำนวนมากในช่วงต้นของการขุดอุโมงค์ได้วิวัฒนาการมาจากการทำเหมืองแร่และงานวิศวกรรมทางทหาร รากศัพท์ของคำ "เหมืองแร่" (สำหรับการสกัดแร่หรือการโจมตีโอบล้อม), "วิศวกรรมทางทหาร" และ "วิศวกรรมโยธา" เผยให้เห็นการเชื่อมต่อในส่วนลึกของประวัติศาสตร์เหล่านี้
การตรวจสอบและการออกแบบทางธรณีเทคนิค.
โครงการอุโมงค์จะต้องเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบที่ครอบคลุมสภาพพื้นดินโดยการจัดเก็บตัวอย่างจากการเจาะรู  และโดยใช้เทคนิคทางธรณีฟิสิกส์อื่น ๆ จากนั้นจะทำการเลือกเครื่องจักรและวิธีการเปิดหน้าดินและการรองรับพื้นดิน ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงกับสภาพพื้นดินที่ไม่คาดฝัน ในการวางแผนเส้นทางการจัดแถวแนวนอนและแนวตั้งจะใช้ประโยชน์จากสภาพพื้นดินและน้ำที่ดีที่สุด
การศึกษาบนโต๊ะและที่ไซต์งานแบบทั่วไปอาจให้ข้อมูลไม่เพียงพอที่จะประเมินปัจจัยต่าง ๆ เช่นลักษณะการบล็อกของหิน สถานที่ตั้งที่แน่นอนของโซนรอยเลื่อน หรือเวลาตั้งตัว  ของพื้นดินที่อ่อนนุ่ม สิ่งเหล่านี้อาจสร้างความกังวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานสร้างอุโมงค์เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ เพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติม อุโมงค์นำร่องหรือ drift อาจใช้ดันไปข้างหน้าตัวขุดหลัก อุโมงค์นี้จะง่ายกว่าในการสนับสนุนข้อมูลถ้าสภาพที่ไม่คาดคิดถูกตรวจพบ และจะสามารถควบรวมเข้ากับอุโมงค์จริง อีกทางเลือกหนึ่งคือการเจาะรูทดสอบในแนวนอนบางครั้งอาจจะเจาะนำไปข้างหน้าของเครื่องเจาะอุโมงค์
ปัจจัยธรณีเทคนิคอื่น ๆ ที่สำคัญ ได้แก่ :
ทางเลือกของอุโมงค์เมื่อเทียบกับสะพาน.
สำหรับการข้ามน้ำ อุโมงค์โดยทั่วไปจะแพงมากกว่าการสร้างสะพาน การพิจารณาเพื่อการเดินเรืออาจจำกัดการใช้สะพานสูง หรือช่วงความยาวสะพานที่ตัดกับสถานีขนส่งทางเรือจึงจำเป็นต้องทำเป็นอุโมงค์
สะพานมักจะต้องใช้พื้นที่บริเวณตีนสะพานบนแต่ละฝั่งที่มีขนาดใหญ่กว่าอุโมงค์ ในหลายพื้นที่ที่อสังหาริมทรัพย์มีราคาแพงเช่นแมนฮัตตันและในเมืองฮ่องกง สิ่งนี้เป็นปัจจัยที่แข็งแกร่งที่จะเลือกอุโมงค์มากกว่า โครงการบอสตันบิ๊กดิกได้แทนที่ถนนยกระดับด้วยระบบอุโมงค์เพื่อเพิ่มความจุการจราจร แอบการจราจร การเวนคืนที่ดิน การตบแต่งใหม่ และรวมตัวของเมืองกับสภาพริมน้ำ ในแฮมป์ตันโรดส์ รัฐเวอร์จิเนีย หลายอุโมงค์ได้รับการคัดเลือกแทนที่สะพานเมื่อพิจารณาในเชิงกลยุทธ์ ในกรณีที่มีความเสียหายสะพานจะกีดขวางไม่ให้เรือของกองทัพเรือสหรัฐออกจากสถานีทหารเรือนอร์ฟอล์ก
ถนนอุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซีที่ลิเวอร์พูลได้รับการคัดเลือกเหนือสะพานสูงขนาดใหญ่ด้วยเหตุผลด้านการป้องกัน: มีความกลัวว่าเครื่องบินอาจทำลายสะพานในช่วงสงคราม ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสะพานขนาดใหญ่เพื่อให้เรือใหญ่ที่สุดในโลกสามารถที่จะเดินทางลอดไปได้ ได้รับการพิจารณาว่าสูงกว่าอุโมงค์เสียอีก ข้อสรุปที่คล้ายกันก็นำมาใช้กับอุโมงค์ Kingsway 1971 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซี
อุโมงค์ข้ามน้ำที่ถูกสร้างขึ้นแทนสะพานได้แก่อุโมงค์ฮอลแลนด์และอุโมงค์ลินคอล์น ระหว่างรัฐนิวเจอร์ซีย์กับเมืองแมนฮัตตันในนิวยอร์กซิตี อุโมงค์ควีนมิดทาวน์ระหว่างแมนฮัตตันกับเมืองบอโรของเมืองควีนส์ที่ลองไอแลนด์ และอุโมงค์แม่น้ำเอลิซาเบธระหว่างนอร์ฟอล์กกับพอร์ตสมัท เวอร์จิเนีย อุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้ถนนแม่น้ำเมอร์ซี อุโมงค์เวสเทิร์น Scheldt ในเซลันด์ เนเธอร์แลนด์ และอุโมงค์ North Shore Connector ในพิตส์เบิร์ก เพนซิลเวเนีย
เหตุผลอื่น ๆ สำหรับการเลือกอุโมงค์แทนที่จะเป็นสะพานจะรวมถึงการหลีกเลี่ยงปัญหากับคลื่นลม สภาพอากาศและการขนส่งในระหว่างการก่อสร้าง (อย่างเช่นอุโมงค์ลอดช่องแคบอังกฤษยาว 51.5 กิโลเมตร หรือ 32.0 ไมล์) เหตุผลด้านความงาม (รักษามุมมองเหนือพื้นดิน, ภูมิทัศน์และ ทิวทัศน์) และด้วยเหตุผลความจุน้ำหนัก (มันอาจจะเป็นไปได้มากกว่าที่จะสร้างอุโมงค์แทนสะพานที่แข็งแกร่งเพียงพอ)
การข้ามน้ำบางแห่งเป็นส่วนผสมของสะพานและอุโมงค์เช่น สะพานเออเรซุนด์ที่เชื่อมระหว่างเดนมาร์กกับสวีเดน และสะพานอุโมงค์อ่าวเชซาพีกในรัฐเวอร์จิเนีย
มีตัวอย่างของอันตรายกับอุโมงค์โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการเกิดเพลิงไหม้รถ เมื่อก๊าซเผาไหม้สามารถทำให้ผู้ใช้สำลักควัน อย่างเช่นที่เกิดขึ้นที่อุโมงค์ถนน Gotthard ในสวิตเซอร์แลนด์ในปี ค.ศ. 2001 หนึ่งในภัยพิบัติทางรถไฟที่เลวร้ายที่สุดเท่าที่เคยมีคืออุบัติเหตุรถไฟ Balvano เกิดจากรถไฟติดค้างอยู่ในอุโมงค์ Armi ในอิตาลีในปี ค.ศ. 1944 มีผู้โดยสารผู้เสียชีวิต 426 ราย
การวางแผนโครงการและประมาณการค่าใช้จ่าย.
เงินของรัฐบาลเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างอุโมงค์ เมื่ออุโมงค์อยู่ในระหว่างการก่อสร้าง เศรษฐกิจและการเมืองจะเป็นปัจจัยขนาดใหญ่ในกระบวนการตัดสินใจ หน่วยบริหารโครงการเป็นส่วนหนึ่งของการบริหารจัดการการก่อสร้าง/การบริหารโครงการด้านงานวิศวกรรมโยธา ระยะเวลาโครงการจะต้องมีการระบุในโครงสร้างงานแยกย่อย  และวิธีการเส้นทางวิกฤต  เพื่อเข้าใจเกี่ยวกับปริมาณเวลาโครงการต้องมีปริมาณของแรงงานและวัสดุที่ต้องใช้เป็นส่วนสำคัญของโครงการ นอกจากนี้ปริมาณของที่ดินที่จะต้องมีการขุดและเครื่องจักรที่เหมาะสมที่จำเป็น ก็ยังเป็นสิ่งสำคัญมากอีกด้วย เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานจำเป็นต้องใช้เงินจำนวนมาก การแสวงหาเงินทุนเหล่านี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย
ความจำเป็นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานเช่นอุโมงค์จะต้องมีการระบุ ข้อขัดแย้งทางการเมืองมีโอกาสที่จะก่อให้เกิดปัญหาอย่างที่เคยเกิดในปี ค.ศ. 2005 เมื่อสภาผู้แทนราษฎรสหรัฐได้ผ่านร่างกฎหมายอนุมัติงบประมาณของรัฐบาลกลาง 100 ล้านเหรียญสหรัฐในการสร้างอุโมงค์ในท่าเรือนิวยอร์ก อย่างไรก็ตามการท่าเรือแห่งนิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์ได้เพิกเฉยต่อกฎหมายดังกล่าว และไม่เคยขอเงินช่วยเหลือหรือขอให้มีโครงการ สถานะปัจจุบันของเศรษฐกิจได้สะท้อนให้เห็นถึงจำนวนเงินที่รัฐบาลสามารถให้แก่โครงการสาธารณะ เนื่องจากเงินของผู้เสียภาษีถูกส่งไปที่โครงการต่าง ๆ เช่นการสร้างอุโมงค์หรือโครงสร้างพื้นฐานอื่น ๆ ภาษีที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดปัญหา
งานก่อสร้าง.
อุโมงค์จะถูกขุดผ่านประเภทของวัสดุที่แตกต่างตั้งแต่ดินเหนียวนุ่มจนถึงหินแข็ง วิธีการก่อสร้างอุโมงค์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นสภาพของดิน สภาพของน้ำใต้ดิน ความยาวและขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของอุโมงค์ ความลึกของอุโมงค์ การจัดส่งเพื่อสนับสนุนการขุดดิน การใช้งานและรูปร่างขั้นสุดท้ายของอุโมงค์ และการจัดการความเสี่ยงที่เหมาะสม
พื้นฐานของการก่อสร้างอุโมงค์ที่มีการใช้กันอยู่ทั่วไปมีสองประเภท คือ
อนึ่ง ในปัจจุบันมีการสร้างอุโมงค์แบบท่อ  โดยการสร้างท่อเหมือนหลอดบนฝั่ง แล้วนำไปวางบนพื้นทะเลหรือฝังตื้น ๆ ใต้พื้นทะเล
ขุดและกลบ.
ขุดและกลบ เป็นวิธีที่ง่ายของการก่อสร้างอุโมงค์ตื้น ๆ โดยการขุดเป็นร่องและปิดเป็นหลังคาด้านบนด้วยโครงสร้างรองรับที่แข็งแรง พอที่จะแบกน้ำหนักของสิ่งที่จะถูกสร้างขึ้นเหนืออุโมงค์นั้น พื้นฐานของการขุดและกลบอุโมงค์มีอยู่สองรูปแบบ ได้แก่
อุโมงค์ที่ตื้นมักจะเป็นแบบขุดและกลบ (ถ้าอยู่ใต้น้ำจะเป็นชนิดจุ่มน้ำ) ในขณะที่อุโมงค์ที่ลึกจะเป็นแบบขุด มักจะใช้วิธีโล่อุโมงค์  สำหรับอุโมงค์ระดับกลางอาจใช้ได้ทั้งสองวิธี
กล่องแบบขุดและกลบขนาดใหญ่หลายกล่องมักจะใช้สำหรับสร้างสถานีรถไฟใต้ดินในเมือง เช่นสถานีรถไฟใต้ดินคานารีวาร์ฟในกรุงลอนดอน รูปแบบการก่อสร้างนี้โดยทั่วไปมีสองระดับซึ่งจะช่วยให้มีการประหยัดพื้นที่สำหรับห้องโถงขายตั๋ว ชานชาลา ทางเข้าของผู้โดยสารและทางออกฉุกเฉิน การระบายอากาศและการควบคุมควัน ห้องพักเจ้าหน้าที่และห้องอุปกรณ์ ภายในสถานี Canary Wharf ถูกทำให้เหมือนโบสถ์ใต้ดินแห่งหนึ่งเนื่องจากขนาดที่แท้จริงของการขุดดิน การทำเช่นนี้ขัดกับสถานีแบบดั้งเดิมจำนวนมากในรถไฟใต้ดินลอนดอน ในที่ซึ่งอุโมงค์แบบเจาะถูกนำมาใช้สำหรับสถานีและทางเข้าของผู้โดยสาร อย่างไรก็ตามส่วนดั้งเดิมของเครือข่าย 'รถไฟใต้ดินลอนดอน' หรือ 'การรถไฟมหานครและเขต' ถูกสร้างขึ้นโดยใช้แบบขุดและกลบ เส้นทางรถไฟฟ้าระบบรางในยุคแรกและการก่อสร้างที่ใกล้กับผิวดินเหล่านี้ เป็นประโยชน์ในการระบายควันและไอน้ำที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ข้อเสียที่สำคัญของการขุดและกลบก็คือ การทำให้เกิดการกีดขวางอย่างกว้างขวางในระดับพื้นผิวในระหว่างการก่อสร้าง สิ่งนี้และความพร้อมของไฟฟ้าระบบรางได้ทำให้ระบบขนส่งใต้ดินของลอนดอน เปลี่ยนไปใช้วิธีการสร้างอุโมงค์แบบเจาะในระดับที่ลึกกว่าเดิมไปจนถึงช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19
เครื่องเจาะ.
เครื่องเจาะอุโมงค์  และระบบสำรองที่เกี่ยวข้องจะใช้ในกระบวนการอัตโนมัติอย่างสูงสำหรับการขุดอุโมงค์อย่างครบวงจร เป็นการลดค่าใช้จ่ายในการขุดอุโมงค์ ในการใช้งานในเมืองเป็นส่วนใหญ่ การเจาะอุโมงค์ถูกมองว่าเป็นทางเลือกที่รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพด้านค่าใช้จ่ายดีกว่าเมื่อเทียบกับการวางรางและถนนบนพื้นผิว ราคาของอาคารและที่ดินที่แพงและการจัดซื้อที่อาจต้องใช้เวลานานจะถูกกำจัดออกไป ข้อเสียของ TBM เกิดขึ้นจากขนาดที่มักจะใหญ่และความยากลำบากในการขนส่ง TBM ขนาดใหญ่ไปยังไซต์งานการก่อสร้างอุโมงค์ หรือ (อีกทางหนึ่ง) ค่าใช้จ่ายที่สูงในการประกอบ TBM ในสถานที่ขุดเจาะที่มักจะอยู่ในบริเวณที่จะสร้างอุโมงค์
TBM มีการออกแบบที่หลากหลายที่สามารถทำงานในหลายสภาพตั้งแต่หินแข็งจนถึงดินชุ่มน้ำ บางชนิดของ TBM เป็นเครื่องที่ใช้สารละลายเบนโทไนต์และแรงดันดินแบบสมดุล ซึ่งจะมีห้องแรงดันสูงอยู่ด้านหน้าของเครื่องที่ช่วยให้มันทำงานได้ในสภาวะที่ยากลำบากใต้พื้นน้ำ Pressurizes ห้องนี้จะอัดแรงดันไปที่ชั้นดินข้างหน้าของหัวตัดของเครื่อง TBM เพื่อทำสมดุลกับแรงดันของน้ำ ผู้ขับเครื่องจะทำงานในความดันอากาศปกติอยู่ด้านหลังห้องแรงดันนี้ แต่บางครั้งอาจจะต้องเข้าไปในห้องนี้เพื่อเปลี่ยนหรือซ่อมแซมหัวตัด กระบวนการนี้ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเช่นการรักษาพื้นดินท้องถิ่นหรือการหยุดเครื่อง TBM ที่ตำแหน่งที่ไม่มีน้ำ แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ TBM ก็ยังเป็นที่ต้องการในขณะนี้มากกว่าวิธีการขุดอุโมงค์แบบเก่าในอากาศที่ถูกบีบอัด ที่มีห้องล็อกอากาศ/ลดแรงดันอยู่ด้านหลังของเครื่อง TBM ซึ่งผู้ปฏิบัติงานจะต้องทำงานในความดันสูง และเมื่อเลิกงานจะต้องผ่านขั้นตอนการลดแรงดันเหมือนนักดำน้ำในทะเลลึก
ในเดือนกุมภาพันธ์ปี ค.ศ. 2010 บริษัท Aker Wirth ได้จัดส่งเครื่อง TBM ไปให้ในงานขยายสถานีพลังงาน ลินท์-ลิมเมิร์น ในสวิตเซอร์แลนด์ หลุมเจาะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8.03 เมตร (26.3 ฟุต) เครื่องเจาะ TBM สี่ตัวใช้สำหรับการขุดอุโมงค์ Gotthard Base ในสวิสยาว 57 กิโลเมตร (35 ไมล์) มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 9 เมตร (30 ฟุต) เครื่อง TBM ขนาดที่ใหญ่กว่าสร้างขึ้นเพื่อเจาะอุโมงค์ Green Heart (ดัตช์: อุโมงค์ Groene Hart) เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ HSL- Zuid ในเนเธอร์แลนด์มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 14.87 เมตร (48.8 ฟุต) ซึ่งในทางกลับถูกแทนที่โดยถนนวงแหวน มาดริด M30 ในสเปน และอุโมงค์ลอดใต้แม่น้ำ Yangtze (อุโมงค์ Chong Ming) ในเซี่ยงไฮ้ของจีน ทั้งหมดของเครื่องเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นอย่างน้อยบางส่วนโดยบริษัท Herrenknecht. ณ เดือนสิงหาคม ค.ศ. 2013 เครื่อง TBM ที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ "บิ๊กเบอร์ธา" ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 57.5 ฟุต (17.5 เมตร) สร้างโดย Hitachi Zosen คอร์ปอเรชันซึ่งทำการขุดทางทดแทนสะพานอุโมงค์อะแลสกาเวย์ ในซีแอตเติล วอชิงตัน (US)
เตะดิน.
เตะดิน  เป็นวิธีการเฉพาะที่มีการพัฒนาในสหราชอาณาจักรในการขุดอุโมงค์ขุดด้วยมือบนโครงสร้างของดินเหนียว  (ชื่อของเนื้อดิน (soil texture) ซึ่งประกอบด้วยสัดส่วนโดยมวลของกลุ่มอนุภาคดินเหนียวตั้งแต่ร้อยละ 40 ขึ้นไป และกลุ่มอนุภาคทรายไม่เกินร้อยละ 45 และดินอนุภาคทรายแป้ง (silt) ไม่เกินร้อยละ 40) ที่แข็งแรง ซึ่งแตกต่างจากวิธีการขุดด้วยมือก่อนหน้านี้ที่ใช้อีเต้อ  ซึ่งใช้กับโครงสร้างของดินทั่วไป  (เทหวัตถุธรรมชาติซึ่งเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก เป็นวัตถุที่ค้ำจุนการเจริญเติบโตและการทรงตัวของต้นไม้ ประกอบด้วยแร่ธาตุและอินทรียวัตถุต่าง ๆ และมีลักษณะชั้นแตกต่างกัน ซึ่งแต่ละชั้นที่อยู่ต่อเนื่องกันจะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันตามกระบวนการกำเนิดดิน ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากการกระทำร่วมกันของภูมิอากาศ พืชพรรณ วัตถุต้นกำเนิดดิน ตลอดทั้งระยะเวลาและความต่างระดับของพื้นที่ในบริเวณนั้น) ที่จะต้องใช้แรงมาก เตะดินค่อนข้างเงียบและด้วยเหตุนี้เองที่มันไม่ได้เป็นอันตรายต่อโครงสร้างพื้นฐานของดินอ่อน
ปล่อง.
ปล่อง (ช่องชาร์ฟ) ทางเข้าชั่วคราวบางครั้งเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการขุดอุโมงค์ มันมักจะกลมและเจาะตรงลงไปจนถึงระดับอุโมงค์ ปล่องปกติจะมีผนังเป็นคอนกรีตและมักจะถูกสร้างขึ้นเป็นแบบถาวร เมื่อปล่องทางเข้าเสร็จสมบูรณ์ เครื่องTBM จะถูกหย่อนลงไปที่ด้านล่างและเริ่มต้นการขุดได้ ปล่องเป็นทางเข้าและทางออกหลักของอุโมงค์จนกว่าโครงการจะเสร็จสมบูรณ์ หากอุโมงค์มีความยาวมาก ปล่องอาจมีการสร้างหลายจุดเพื่อให้มีทางเข้าออกของอุโมงค์อยู่ใกล้กับพื้นที่ที่ไม่ถูกขุด 
หลังจากการก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์ ปล่องเข้าออกมักจะใช้เป็นช่องระบายอากาศและยังอาจใช้เป็นทางออกฉุกเฉินได้อีกด้วย
เทคนิคคอนกรีตแบบพ่น.
วิธีสร้างอุไมงค์แบบออสเตรียใหม่  ได้รับการพัฒนาในปี 1960s และเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดของในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่ใช้การวัดแบบคำนวณและเชิงประจักษ์ในเวลาจริง เพื่อหาการสนับสนุนที่มีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่สูงที่สุดสำหรับการซับในของอุโมงค์ แนวคิดหลักของวิธีนี้คือการใช้ความเครียดทางธรณีวิทยาของมวลหินโดยรอบ เพื่อรักษาเสถียรภาพของตัวอุโมงค์เอง โดยการกำหนดค่าการยืดหยุ่นและค่าความเครียดที่วัดได้ให้ใหม่กับหินโดยรอบ เพื่อป้องกันไม่ให้โหลดจำนวนเต็มกดทับลงไปบนโครงสร้างที่รองรับตัวอุโมงค์. โดยขึ้นอยู่กับการวัดด้านปฐพีเทคนิค ภาคตัดขวางทางธรณีวิทยาที่ดีที่สุดจะถูกคำนวณออกมา การขุดจะได้รับการคุ้มครองทันทีหลังจากขุดโดยคอนกรีตพ่นเป็นชั้น ๆ ที่ปกติจะเรียกว่า shotcrete มาตรการในการรองรับน้ำหนักอื่น ๆ อาจรวมถึงการทำซุ้มประตูเหล็ก และเหล็กเสียบ  และตาข่าย การพัฒนาทางเทคโนโลยีในการฉีดพ่นคอนกรีตมีผลให้มีการเพิ่มเหล็กและเส้นใยพอลิโพรพิลีน เข้ามาผสมกับคอนกรีตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของการซับใน ซึ่งจะสร้างวงแหวนแบกโหลดตามธรรมชาติที่ช่วยลดความผิดปกติของหิน
โดยการตรวจสอบพิเศษ วิธี NATM มีความยืดหยุ่นมาก แม้ในการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดของความแน่นอนของสภาพทางปฐพีเทคนิคของหินในระหว่างการทำงานอุโมงค์ คุณสมบัติของหินที่วัดได้ทำให้เกิดเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการเสริมสร้างความแข็งแกร่งของอุโมงค์ ในทศวรรษที่ผ่านมา การขุดเจาะพื้นดินนุ่มที่สามารถทำได้ยาวถึง 10 กิโลเมตร (6.2 ไมล์) กลายเป็นเรื่องธรรมดา
การดันท่อ.
ในการดันท่อ  เครื่องดันแบบไฮโดรลิกจะใช้ในการดันเพื่อทำเป็นท่อพิเศษผ่านพื้นดินที่อยู่เบื้องหลัง TBM หรือโล่ ใช้กันทั่วไปในการสร้างอุโมงค์ภายใต้โครงสร้างที่มีอยู่เช่นถนนหรือทางรถไฟ อุโมงค์ที่สร้างขึ้นโดยการดันท่อตามปกติมีขนาดเล็ก ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางสูงสุดประมาณ 3.2 ม.
การดันกล่อง.
การดันกล่อง  คล้ายกับการดันท่อ แต่แทนที่จะเป็นท่อ แต่เป็นกล่องรูปอุโมงค์ กล่องที่ถูกดันอาจมีช่วงยาวกว่าท่อดันที่มีช่วงยาวของกล่องในบางส่วนที่เกินกว่า 20 เมตร หัวตัดปกติจะถูกใช้ที่ด้านหน้าของกล่องที่ถูกดันและการขุดปกติจะทำโดยตัวขุดจากภายในกล่อง
อุโมงค์ใต้น้ำ.
มีหลายวิธีในการสร้างอุโมงค์ใต้น้ำ มีสองวิธีที่พบมากที่สุดคือแบบขุดเจาะและแบบจุ่มน้ำ ตัวอย่างได้แก่ อุโมงค์ Bjørvika และอุโมงค์ Marmaray อุโมงค์แบบลอยโผล่บนน้ำเป็นแนวทางใหม่ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา แต่ยังไม่มีอุโมงค์ดังกล่าวสร้างขึ้นในปัจจุบัน
ทางชั่วคราว.
ในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์ มักจะสะดวกในการสร้างระบบรางชั่วคราวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อขนดินที่ขุดออกมาด้านนอก ระบบรางชั่วคราวมักจะเป็นแบบรางแคบเพื่อที่จะสามารถสร้างเป็นรางคู่ เพื่อให้ทำเป็นรางเปล่าและรางขนโหลดได้ในเวลาเดียวกัน ทางชั่วคราวจะถูกแทนที่ด้วยทางถาวรเมื่อโครงการเสร็จสิ้น ทางถาวรจึงถูกเรียกว่า "Perway"
การขยายตัว.
ยานพาหนะหรือการจราจรที่ใช้อุโมงค์สามารถเติบโตเร็วกว่าตัวอุโมงค์เอง จึงต้องมีการเปลี่ยนหรือขยายตัว อุโมงค์ Gib ใกล้ Mittagong แต่เดิมเป็นแบบรางเดี่ยว จึงถูกแทนที่ด้วยอุโมงค์แบบรางคู่ โดยที่อุโมงค์เดิมถูกใช้สำหรับปลูกเห็ด อุโมงค์ Rhyndaston ถูกขยายโดยใช้ TBM ที่ยืมมาเพื่อที่จะสามารถรองรับตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐานได้
อุโมงค์แบบรางคู่ในปี ค.ศ. 1836 ยาวหนึ่งไมล์จาก Edge Hill ไปยัง Lime Street ในลิเวอร์พูลได้ถูกริ้อย้ายออกทั้งหมด (ยกเว้นช่วง 50 เมตรจาก Edge Hill) เพื่อทำเป็นแบบสี่ราง อุโมงค์ถูกดัดแปลงให้เป็นแบบสี่รางด้วยวิธีขุดที่ลึกมากและมีส่วนที่เป็นอุโมงค์สี่รางเพียงระยะสั้น ๆ บริการของรถไฟไม่ได้ถูกขัดจังหวะในระหว่างการทำงาน รูปถ่ายระหว่างการทำงานสามารถดูได้จาก: อุโมงค์ออเบิร์นเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการแทนที่อุโมงค์ด้วยวิธีการขุดเปิด 
นอกจากนี้อุโมงค์ยังสามารถขยายขนาดโดยการลดระดับพื้นให้ต่ำลง
หลุมที่สร้างแบบเปิด.
หลุมที่สร้างแบบเปิด  ประกอบด้วยขอบเขตแนวนอนและแนวตั้งที่กันไม่ให้น้ำใต้ดินและดินเข้าไปในบ่อ มีทางเลือกและรูปแบบผสมที่มีศักยภาพหลายอย่างสำหรับขอบเขต (แนวนอนและแนวตั้ง) ของหลุมที่สร้าง ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดจากการขุดและกลบก็คือหลุมที่สร้างจะไม่มีหลังคา
ประเภทของอุโมงค์.
อุโมงค์แบบดาดฟ้าสองชั้นและแบบอเนกประสงค์.
อุโมงค์บางแห่งมีดาดฟ้าสองชั้น ตัวอย่างเช่นสะพานซานฟรานซิสโก-อ่าวโอกแลนด์ (เสร็จสมบูรณ์ในปี ค.ศ. 1936) มีช่วงสำคัญสองช่วงเชื่อมโยงถึงกันโดยอุโมงค์สองชั้นผ่านเกาะ Yerba Buena ซึ่งเป็นอุโมงค์แบบเจาะที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่ที่สุดในโลก การก่อสร้างนี้เป็นการผสมกันระหว่างรางสองทิศทางและทางเดินรถบรรทุกบนชั้นล่างกับรถยนต์ชั้นบน ตอนนี้ได้มีการเปลี่ยนเป็นการจราจรทางเดียวบนแต่ละชั้นดาดฟ้า
ในสหราชอาณาจักร อุโมงค์ Queensway 1934 ลอดใต้แม่น้ำเมอร์ซีระหว่างลิเวอร์พูลและ Birkenhead เดิมจะมีถนนที่มียานพาหนะวิ่งบนดาดฟ้าชั้นบนและรถรางที่ชั้นล่าง ในระหว่างการก่อสร้างการใช้งานของรถรางที่ถูกยกเลิก ชั้นล่างจึงถูกใช้สำหรับสายเคเบิล ท่อและที่หลบภัยจากอุบัติเหตุฉุกเฉิน
ในเขตปกครองพิเศษฮ่องกง (ของจีน) อุโมงค์ Lion Rock ที่สร้างขึ้นในช่วงกลางคริสต์ทศวรรษ 1960 เชื่อมต่อเกาลูนใหม่กับเมืองใหม่ Sha Tin มีช่องทางด่วนและท่อระบายน้ำ อุโมงค์สองชั้นเร็ว ๆ นี้ที่มีทั้งสองชั้นสำหรับยานยนต์คืออุโมงค์ถนน Fuxing ในเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน รถยนต์จะวิ่งอยู่บนดาดฟ้าชั้นบนสองเลน และยานพาหนะที่หนักกว่าวิ่งบนเลนเดี่ยวที่ดาดฟ้าชั้นล่าง
อุโมงค์อเนกประสงค์มีวัตถุประสงค์ในการใช้มากกว่าหนึ่งอย่าง อุโมงค์สมาร์ทในประเทศมาเลเซียเป็นอุโมงค์อเนกประสงค์ควบคุมน้ำท่วมแห่งแรกของโลก ที่ใช้ทั้งในการระบายการจราจรและระบายน้ำท่วมเป็นครั้งคราวในกัวลาลัมเปอร์
ท่อสาธารณูปโภคที่ใช้ร่วมกัน  หรืออุโมงค์ยูทิลิตี้จะให้บริการกับงานสาธารณูปโภคมากกว่าหนึ่งรายที่เป็นงานบริการที่แตกต่างกันได้ การใช้อุโมงค์ร่วมกันนี้สามารถทำให้องค์กรลดค่าใช้จ่ายของการสร้าง และการบำรุงรักษาสาธารณูปโภคของตนเองได้อย่างมาก
ทางสัญจรที่มีหลังคา (Covered passageways).
สะพานลอยบางครั้งจะถูกสร้างขึ้นเพื่อคร่อมถนนหรือแม่น้ำหรือรถไฟด้วยซุ้มประตูที่ทำจากอิฐหรือเหล็ก จากนั้นก็ปรับระดับพื้นผิวด้วยดิน ในศัพท์ของรถไฟ ทางวิ่งในระดับพื้นผิวที่มีการสร้างคร่อมข้างบนปกติจะถูกเรียกว่า "ทางที่มีหลังคา" 
เพิงหิมะ  เป็นอุโมงค์เทียมชนิดหนึ่งที่สร้างขึ้นเพื่อป้องกันทางรถไฟจากหิมะถล่ม ในทำนองเดียวกัน "อุโมงค์เหล็ก" Stanwell Park ที่นิวเซาธ์เวลส์ บนทางรถไฟสายชายฝั่งตอนใต้ เป็นตัวป้องกันสายทางจากหินถล่ม
ความปลอดภัยและการรักษาความปลอดภัย.
เนื่องจากอุโมงค์เป็นพื้นที่ปิด ไฟสามารถมีผลกระทบอย่างมากกับผู้ใช้ อันตรายหลักคือการผลิตก๊าซและควัน ถึงแม้คาร์บอนมอนอกไซด์จะมีความเข้มข้นต่ำแต่มีความเป็นพิษสูง ไฟไหม้อุโมงค์ Gotthard ฆ่าคนไป 11 คนในปี ค.ศ. 2001 เหยื่อทั้งหมดขาดอากาศหายใจเนื่องจากควันและการสูดดมก๊าซ กว่า 400 ผู้โดยสารเสียชีวิตในอุบัติเหตุรถไฟ Balvano ในอิตาลีในปี ค.ศ. 1944 เมื่อหัวรถจักรหยุดในอุโมงค์ช่วงยาว พิษคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิต ในไฟใหม้อุโมงค์ Caldecott ปี ค.ศ. 1982 ส่วนใหญ่ของการเสียชีวิตเกิดจากควันพิษมากกว่าจากการชนกันตอนแรก
อุโมงค์ยานพาหนะมักจะต้องการปล่องระบายอากาศและพัดลมไฟฟ้า เพื่อระบายก๊าซไอเสียที่เป็นพิษออกไปในระหว่างการบริการประจำวัน อุโมงค์รถไฟมักต้องการมีการเปลี่ยนแปลงของอากาศน้อยกว่าต่อชั่วโมง แต่ก็ยังอาจจำเป็นต้องมีการระบายอากาศแบบบังคับ ทั้งสองประเภทของอุโมงค์มักจะมีข้อบังคับเพื่อเพิ่มการระบายอากาศภายใต้เงื่อนไขที่ฉุกเฉินเช่น ในกรณีไฟไหม้ ถึงแม้จะมีความเสี่ยงของการเพิ่มอัตราการเผาไหม้ผ่านการไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้น สิ่งที่มุ่งเน้นหลักอยู่ที่การจัดหาอากาศที่ใช้หายใจได้ ให้กับบุคคลที่ติดอยู่ในอุโมงค์เช่นเดียวกับให้กับนักดับเพลิง
เมื่อมีอุโมงค์ขนานและแยกต่างหาก ประตูฉุกเฉินแบบอัดลมแต่ไม่ล๊อกมักจะนำมาติดตั้ง เพื่อช่วยให้บุคลากรที่ติดอยู่หนีออกจากอุโมงค์ที่เต็มไปด้วยควันผ่านทางอุโมงค์ขนาน
อุโมงค์ขนาดใหญ่และมีการใช้งานอย่างหนักเช่นอุโมงค์ Big Dig ในบอสตัน แมสซาชูเซตส์อาจจะมีบุคลากรดำเนินงานประจำศูนย์ตลอด 24 ชั่วโมงโดยเฉพาะเพื่อทำการตรวจสอบและรายงานเกี่ยวกับสภาพการจราจรและตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน อุปกรณ์เฝ้าระวังด้วยวิดีโอมักจะถูกนำมาใช้ และภาพในเวลาจริงของสภาพการจราจรของทางหลวงบางจุดประชาชนทั่วไปอาจจะดูได้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต
ตัวอย่างของอุโมงค์.
ในประวัติศาสตร์.
ประวัติศาสตร์ของอุโมงค์โบราณและการขุดอุโมงค์ในโลกจะมีการทบทวนในแหล่งต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงตัวอย่างมากมายของโครงสร้างเหล่านี้ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน บางอุโมงค์โบราณและสมัยใหม่ที่รู้จักกันดีได้ถูกนำเสนอสั้น ๆ ด้านล่าง