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Parallel zum bestehenden zweispurigen Bözbergtunnel, der den technischen Anforderungen des Güterverkehrsprojekts 4m-Korridor nicht mehr erfüllt, wird eine neue 2,7 km lange 4-Meter-taugliche Doppelspurröhre gebaut. Der Bözbergtunnel liegt geologisch im Grenzgebiet von Tafeljura (Norden) und Faltenjura (Süden). Er durchörtert die Jurahauptüberschiebung, eine bis 100 m mächtige Scherzone mit mehreren, sich oft verzweigenden Scherflächen. An Gesteinen werden Kalksteine, Kalkmergel, Dolomite Tonsteine und sulfathaltige Tonsteine (Anhydrit) durchörtert. Letztere sind bekannt für ihr Quellpotential, das heisst die Eigenschaft des Gesteins durch Aufnahme von Wasser sein Volumen zu vergrössern. Die Ausbruchsicherung und Verkleidung des Tunnels muss auf die dabei entstehenden Drücke ausgelegt werden. Das Projekt sieht für den Vortrieb im Fels einen maschinellen Vortrieb mit einer Schildmaschine und Tübbingausbau vor. Der Vortrieb erfolgt ab dem Südportal bei Schinznach-Dorf, die oberflächlich verwitterten Keuperschichten (geotechnisch als Lockergestein zu betrachten) werden durch einen Rohrschirmvortrieb aufgefahren. Der Tunnel wird mit einem Innengewölbe ausgestattet. Zum Schutz der Thermalquellen von Bad Schinznach wird im Südteil des Tunnels eine Abdichtung mit einer druckhaltenden Vollabdichtung erstellt. In Abschnitten mit hohem Quellpotential wird ein Ausbau nach dem Widerstandsprinzip vorgesehen.
Der bestehende Bahntunnel wird nach Inbetriebnahme des neuen Tunnels saniert und zum Dienst- und Rettungsstollen umgerüstet. Zu diesem Zweck wird die bahntechnische Ausrüstung rückgebaut und ein mit Strassenfahrzeugen befahrbarer Fahrweg eingebaut. Der Dienst- und Rettungsstollen ist über fünf Querverbindungen mit dem neuen Tunnel verbunden. Im gesamten Tunnel wird eine Beleuchtung eingebaut. Um das Eindringen von Rauchgasen im Falle eines Brandes im Haupttunnel zu verhindern, wird der Tunnel mit einer Überdrucklüftung ausgestattet. In den Portalen angeordnete Schleusen verhindern dabei den Druckabfall.
Die Bauarbeiten werden durch einen sogenannten „Generalunternehmer plus“ ausgeführt. Bei diesem Vertragsmodell ist der Unternehmer zuständig für Ausführungsprojektierung und Bauausführung.