Diverses installations fortifiées étaient équipées de tunnels plus ou moins secrets permettant à leurs occupants de s'enfuir ou de circuler sans être vus. De nombreux tunnels ont été consruits dans le cadre d'activités minières. C'est le développement du réseau ferroviaire au XIXe siècle qui a entraîné au 19ème siècle le percement de très nombreux tunnels pour éviter les rampes importantes (non seulement à cause de la faible adhérence des roues sur les rails, mais aussi du ratio puissance/poids médiocre des locomotives à vapeur). De nos jours, c'est plutôt la nécessité d'avoir le meilleur profil en plan (grands rayons de courbure) pour les rames à grande vitesse qui conduit à la construction de tunnels (le tronçon de LGV Florence-Bologne en construction comporte 73 km de tunnels sur 78 km de longueur totale, la première LGV française Paris-Lyon ne comporte aucun tunnel, mais au prix de rampes sensibles (3.5%). C'est aussi l'encombrement du sol et la difficulté de restructurer l'urbanisme existant dans les agglomérations urbaines qui pousse à l'utilisation du sous-sol, notamment avec les métros malgré le triplement du coût et une certaine claustrophobie des voyageurs.
L'amélioration des moyens techniques, et la pression politique pour faciliter les déplacements, permet d'envisager des ouvrages très ambitieux comme le tunnel sous la Manche, et plus généralement sous les détroits, ou les grands tunnels de base transalpins, en construction (Saint-Gothard) ou en projet (Lyon-Turin, Brenner). Les tunnels longs sont très souvent affectés au chemin de fer (et à ses dérivés comme le maglev) car le risque d'accident est moindre et les longs trajets souterrains seraient fastidieux pour les transports individuels ; en outre, cela évite l'émission de gaz polluants en milieu confiné et simplifie le problème de la ventilation.
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