铁路或公路遇到水面障碍物时，除可修建桥梁通过外，修建水底隧道也可能是最佳方案，特别是在水面宽，航运繁忙，通过巨型船只较多，不宜建造高桥和长引桥的场合。水底隧道与桥梁工程相比，具有隐蔽性好，可保证平时与战时的畅通，抗自然灾害能力强，并对水面航行无任何妨碍的优点，但其造价较高。
水底隧道可以作为铁路、公路、地下铁道、航运、行人隧道，也可作为管道输送给排水隧道。17世纪起，欧洲修建了许多运河隧道，其中法国魁达克运河隧道长157km。1927年美国纽约于哈德逊河底建成霍兰隧道，次年又建成世界上第一条沉管法水底隧道博赛隧道。目前世界上最长的铁路隧道是在海底穿越津轻海峡的日本青函隧道，全长53.85km。
我国自20世纪60年代开始研究用盾构法修建黄浦江水底隧道。上海第一条越江隧道——打浦路隧道于1965年开始施工，并于1981年建成通车。第一座沉管隧道也于20世纪70年代初期在上海建成。20世纪80年代后期，我国城市水底隧道的修建已进入发展时期。
1.水底隧道的埋置深度
水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下的岩土的覆盖厚度。埋深的大小关系到隧道长短、工程造价和工期的确定。尤其重要的是覆盖层厚度关系到水下施工的安全问题。设计水底隧道的埋置深度需考虑以下几个主要因素。
（1）水文地质条件。
（2）施工方法要求。
（3）抗浮稳定的需要。埋在流沙、淤泥中的隧道，受到地下水的浮力作用，此浮力应由隧道自重和隧道上部覆盖土体的重量加以平衡，为保险起见，该平衡力应是浮力的1.10～1.15倍，检验抗浮稳定时，为偏于安全不计摩擦力的作用。
（4）防护要求。水底隧道应具备一定的抵御常规武器和核武器的破坏能力。根据在常规武器攻击中非直接命中、减少损失和早期核辐射的防护要求，覆盖层应有适当的厚度。
2.水底隧道防水(www.xing528.com)
水底隧道的主要部分处于河、海床下的岩土层中。常年在地下水位以下，承受着自水面开始至隧道埋深的全水头压力，因此水底隧道自施工到运营均有一个防水问题。常用的防水措施有以下几种。
1）采用防水混凝土
防水混凝土的制作，主要靠调整级配、增加水泥量和提高砂率，以便在粗骨料周围形成一定厚度的包裹层、切断毛细渗水沿粗骨料表面的通道，达到防水抗水的效果。
2）壁后回填
壁后回填是对隧道与围岩之间的空隙进行充填灌浆，以使衬砌与围岩紧密结合，减少围岩变形，使衬砌均匀受压，提高衬砌的防水能力。
3）围岩注浆
为使水底隧道围岩提高承载力、减少透水性，可以在围岩中进行预注浆。通过注浆可以固结隧道周边的块状岩石，以形成一定厚度的止水带，并且填塞块状岩石的裂缝和裂隙，进而消除和减少水压力对衬砌的作用。
4）双层衬砌
水下隧道采用双层衬砌可以达到两个目的：其一是防护上的需要，在爆炸荷载作用下，围岩可能开裂破坏，只要衬砌防水层完好，隧道内就不致大量涌水，影响交通；其二是防范高水压力。有时虽采用了防水混凝土回填注浆，在高水压下仍难免发生衬砌渗水，在此情况下，双层衬砌可作为水底隧道过河段的防水措施。
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