1.2. トンネル設計一般（新設トンネル）
1.2節では，新設トンネルの設計について説明する．供用中のトンネルの改修および安全性向上に関する設計は 修復-既設トンネルの更新 で述べられている．
トンネルを含む道路や高速道路区間における平面および縦断線形の設計は，新設トンネル建設における主要かつ基本となる第一段階に相当するが，これに必要な留意事項はほとんど示されていない．
トンネル建設における「複雑なシステム」は，一般の線形設計の早い段階から考慮する必要があるが，それはほとんど行われていない．しかし，この段階で技術的かつ経済的に最適な設計を行っておくことが最も重要となる．
そのためには設計の早い段階から，トンネルでは必然的である不完全な事前情報に対しても，プロジェクトのすべての潜在的な問題を認識することが可能な，非常に経験豊富な専門家と設計者で構成された学際的なチームを構成することが不可欠である．この種のチームが構成できれば，重要な選択肢に対して適切で信頼性のある意思決定を行うことができ，徐々に追加されてくる情報を考慮に入れながら，これらの不確定要素を関連づけていくことができる．
このセクションの目的は，トンネル線形の設計に関する基準を定めることではなく（いくつかの国の設計便覧については規制-推奨事項 で言及する），包括的で学際的なアプローチの必要性，およびプロジェクトの成功に最も重要である本質的な経験の重要性を所有者および設計者に示すことにある．
1.2.1.1 “トンネル文化”を持たない国々
これらの国の所有者および設計者は，トンネルに対してある種の不安を抱いている．そのため，活動的な地すべり地帯を通過するために，急勾配な線形や巨大な擁壁，非常に長い高架橋，時には様々なものが複合された工事（これらは非常に高価であり，長期間にわたる場合は効果的であるとは限らない）が計画された尾根沿いの“アクロバティックな道路線形”を好むことが頻繁に見られる．
大局的視野に立った系統的なアプローチにより設計された線形のバリエーションとトンネルを含む多くのプロジェクト事例においては，機械的にトンネルの建設を排除したアプローチと比較すると以下の特徴を有する．
- 山岳地域では建設費の抑制効果は， 10％から25％の間に達することがある．
- 主要な維持管理コストの節約が実現可能である．不安定または活動的な地すべりのゾーンや厳しい気象条件のような特定の条件下においても，ルートの信頼性を向上させることができる．
- 環境負荷は大きく軽減される．
- 特に冬季（降雪対象国の）において尾根沿いのルートで必要となる勾配が減少することによりユーザーに対するサービスレベルが向上し，管理環境の信頼性が向上する．
外部評価者による支援により，トンネル文化の不足や欠如を緩和し，大幅にプロジェクトを改善することが可能となる．
1.2.1.2 トンネルの建設と管理における伝統を持つ国々
「複雑なシステム」の概念は，上流側までほとんど統一されておらず，大局に立ったプロジェクトの最適化を実施する際の弊害となっている．制約条件全体の中でトンネルという要素を組み込むことをほとんど行うことがないため，配置計画の専門家による新しいインフラ構築における線形が固定化されてしまっていることがあまりにも多い．
しかしながら，この段階から上記1.1節で説明したすべてのパラメータとの相互作用を考慮することが不可欠である．特に，
- その地域における地質一般や水文地質（利用可能なレベルの知見において）と同様に，工法やコスト，工期に関する地質学的な難易度および潜在リスクの事前評価
- トンネル坑口とアクセス道路に沿った地域の潜在的な地質工学，水文地質学および水界地理学的な条件
- 顕著な降雪を受ける国々における冬季条件下のリスクや危険性，特に，
- 雪崩や吹き溜まりの形成，およびこれらのリスクに対するアクセス道路とトンネル坑口の防護性
- 著しい降雪に対してルートの安全性を保証するためのアクセス道路の整備状況．この項目はトンネル坑口の標高，アクセス道路の最急勾配を条件としており，また，必要があればトンネル坑口周辺でチェーン着脱に利用できるスペース
- トンネル坑口とアクセス道路の環境条件．その影響は都市環境に重要となる（特にノイズや汚染空気の排出），都市間のトンネルでも同様である．
- アプローチランプの勾配：
- 最も安価なトンネルは常に最短のトンネルになるとはかぎらない．
- 遅い車のための特別レーンによる制限はトンネル坑口近辺では管理することが困難であり，トンネルの中でこのようなレーンを確保することは一般的には非常に高価になる．
- アクセス道路の勾配は，交通量と冬季の信頼性に関する道路の通行能力に対して非常に強い影響を与える可能性がある．
- トンネル側部からの（換気坑，避難通路，工程短縮用の作業坑としての）水平坑道，もしくは（換気用，避難通路としての）立坑，斜坑を設置する可能性
- これら特殊なアクセス坑に関する設置場所，地表への影響（特に土地利用の可否，汚染排気に対する過敏さ等の都市環境において），および一年を通した利用の可否（例えば雪崩に対する露出度）が，平面及び縦断線形の設計における重要な制約条件となる．逆にそれらは非常に多くの場合，建設および運営コストの最適化に資することになる．
- これら特殊なアクセス坑の設置場所は建設・運営費，および断面積の大きさ（換気および避難設備の最適化に関連）に対して大きな影響を及ぼす可能性がある．
- 施工方法は平面および縦断線形の設計に大きな影響を与える．例えば：
- トンネル掘削によって河川を横断する方法は沈埋トンネルによる方法とでは本質的に違うプロジェクトである．
- トンネルと高架橋の接合部，
- 過度に強制された工期設定はトンネルのレイアウトに対して特に両坑口からの掘削にとどまらず，作業坑によるトンネル中間部からの掘削を考慮しなければならないなど，直接的に影響を持つ可能性がある，
- トンネルのレイアウトと縦断方向の幾何学的特性によって次の要素を統合することも必要となってくる：
- 勾配の制限は換気施設の規模およびトンネルの交通容量の減少に対して大きな影響をもっている，
- 建設および供用中の地下排水の水理条件は縦断線形に影響を与える，
- 制限幅の縮小（トンネルの拡幅は非常に高額）は視認性に関する個別の分析と平面線形における曲率半径の選択時に特別な配慮を必要とさせる，
- 車道からの集水および排水システムに対して重大な影響をあたえる横断勾配の変化，およびトンネル断面の寸法の増大につながるケーブル設置のためのスリーブや消火活動のための送水管の干渉を避けるように最適な曲率半径を選択する必要がある．
- 特に都市環境における地下空間の占有に関するすべての通常の制約：地下鉄-駐車場-基礎-沈下に対して影響がある構造物
- 建設および運営費：
- 最も安価なトンネルが必ずしも最短のトンネルにならない．
- トンネルの耐用年数全体でみた場合，土木工学的な追加投資は建設費，運用費，維持管理費，重大な修理費（特に換気設備）の削減，もしくは交通容量が飽和する時（トンネルとそのアクセス道の勾配の影響）を数年先延ばしすることが可能ならば，より経済的となる．
- トンネルにおける平面線形と縦断線形の調整はユーザーの快適性と安全性レベルを確保するために慎重に検討しなければならない．縦断線形における勾配変化，特に高い位置における視覚的効果はトンネルの限られた視野および照明によって強調される．
- 特に通行方向が一方か対面かの運用条件は，レイアウト設計の上で考慮される必要がある．
- 可視性と視認性における通常の条件
- トンネル側部への（水平坑による）水平アクセスもしくは（立坑による）鉛直アクセスの配置可能性，特に換気と断面の最適化，安全性の向上（本線と並行する高価なトンネルの建設を避けることによって利用者の避難通路と緊急隊のアクセス性を確保）のために検討が必要である．
- トンネル坑口周辺のレイアウト：
- トンネル坑口は交通の移行部分の中で特殊な場所であり，人間の行動や心理学的な条件を考慮する必要がある．利用者が本能的に自らの進行方向を維持できるように幾何学的な連続性を維持することが必要である．
- 特にトンネル出口のアプローチでは長距離に渡る出口部照明の設置の必要性が高まる可能性があり直線的なトンネルは望ましくない．
- トンネル坑口に非常に近い分岐・合流部：
- トンネルの坑内・坑外にかかわらず，トンネル坑口近傍に分岐・合流部を設置することは避けるべきである．
- 仮に避けられない場合は，あらゆる状況下における安全性の確保のために，考慮すべきすべての制約条件と特定事象（レイアウト，トンネル断面，出口もしくは合流レーン，後方の交通の流れへのリスク，避難通路，換気，照明，その他）を決定するための詳細な分析を行う必要がある．
1.2.2.1 着目点
トンネル断面の諸元の検討はトンネル線形を選択した後の，第二段階として重要な設計段階に相当する．第一段階（トンネル線形）では経験豊富な学際的なチームによってできる限り上流段階から，非常に注意深い方法により「複雑なシステム」を考慮したアプローチを行う必要がある．この場合，トンネルは複雑なシステムであるで述べられているすべてのパラメータおよびインターフェイスを考慮する必要がある．
第二段階（トンネル断面諸元）は，第一段階（トンネル線形）と独立しているわけではなく，第一段階の検討結果を考慮する必要があるのは明らかである．二つの設計段階は相互依存し，非常に密接に関係がある．
また，上記の1.1.2.2項で述べたように，最初の二つの設計段階は反復して相互に影響を及ぼす過程となる．「複雑なシステム」の分析に対して，唯一の解を導く直接的な数学的アプローチは存在しない．また，解の一意性は存在せず，非常に限られた良い答えと，非常に多く見られる悪い答えがあるだけである．良い解であることを迅速に識別するためには学際的なチームの経験が不可欠である．
1.2.1項で引用された例はトンネル断面諸元の規定が平面および縦断線形に大きな影響を持つ可能性があることを示している．
これまでの経験からトンネル断面諸元の分析は，非常に多くの場合は不完全であり，土木工学における単独の仮定によって制限されてしまうことが示されている．これらは必然的に以下のことを導くことになる：
- 最良のケースは，機能，運用，そして財務の観点において最適化がなされていないプロジェクトである．これまでの経験から，最適化の潜在余力が例外的な場合で建設コストの20%に達するものも示されている．
- 最も頻繁にみられるケースは，機能や制約条件，そしてプロジェクトへの影響を不適切に考慮している場合である．これらの機能については次の設計段階において時間を要し，しばしば非常に高価な解法により実施されなければならなくなる．
- 最悪のケースは建設費や運用費と同様にトンネルの運用および安全性において取り返しのつかない恒久的な影響を及ぼすような根本的な設計ミスである．
1.2.2.2 主要規定
"トンネル断面の諸元"における主なパラメータは次のとおりである：
- 交通量-交通の性質-運用組織-都市部か非都市部のトンネルであるのかは次の項目の決定に必要なパラメータである：
- 交通量とトンネルに進入する車両の種類に応じたレーン数と幅
- （車両の種類に応じた）天端余裕高さ，
- 例えば一方通行か対面通行か，もしくは故障発生率等の交通量や運用方法に応じた路側帯，緊急停止車線もしくは非常駐車帯
- 対面通行の場合の中央分離帯とその幅の設置可能性
- 換気は次に示す項目に対して大きな影響を持つ：
- 選択された換気形式，また，それ自体が多くのパラメータに依存している（換気参照）
- 軸流ファン，ジェットファン，二次ダクト，および他のすべての換気施設の設置に必要な空間
- 利用者の避難通路と緊急救助チームのアクセス通路，これらは運用および安全性に関連する施設に詳述されているが，非常に多くの要素に依存している
- トンネルの延長と勾配．これらのパラメータは換気や，アクセスと安全性に対する考え方に対して間接的に影響を及ぼしている
- 運用のためのネットワークや設備は，その数や必要なスペース，トンネル運用上の安全性を保証するために根本な保護性能，そして，歩行者用通路や路側帯の下などの比較的限られたスペースなど，トンネル内空断面の寸法に対して決定的な要素となる場合がある．次に示すネットワークは特に寸法上の影響が大きいものである：
- 分離もしくは結合された汚水設備（群），それらは道路および関連したサイフォンからの汚染水を収集している．線形条件（1.2.1.2を参照）に関連した横断勾配に変動が無い場合にはトンネル断面の諸元の最適化は単純化することができる．
- 必要に応じて凍結対策が施された，消火活動や消火栓といった水供給ネットワーク
- 高・中・低電圧幹線を含むすべてのケーブルネットワーク．それらはトンネルの開放のタイミングや火災時に対する防護が必要，併せてトンネル自体の一部もしくは全体の改修にも必要な項目である．また一方ではトンネル供用期間中に不可欠となる他のネットワークの追加に対しても必要な項目である．
- 短～中期の間にトンネル内を通過させる可能性が高い外部ネットワークのような特定のニーズ
- 一部に対して（技術的または法的に）必要な空間と各ネットワーク間の相互作用
- 運用に必要なすべての信号機器：レーン信号，様々な情報を伝達するパネル，規制表示，安全表示，行き先表示などの信号と標識
- 局所的に計画された機能的なインターフェース：地下変電所，地下換気所，安全帯，避難所等．この項目は運用や維持管理のための項目であり，特に維持管理作業や作業チームの安全のための待避所等の建設を考慮する必要がある．
- 施工方法や地質条件はトンネル断面の諸元に（土木構造物の寸法とは独立して）影響を与える，例えば：
- 水底下の横断については上記の1.2.1.2項で述べた．沈埋工法による解決方法では換気施設，避難通路や緊急隊のアクセス等の設計と配置について掘削によって建設されるトンネルの施設配置とは全く異なったものとなる．
- TBM（トンネルボーリングマシン）により掘削されたトンネルでは道路下のスペースを例えば換気，利用者の避難通路，もしくは緊急隊のアクセス通路として使用することができる．この方法はトンネルが透水性の高い地質で地下水位下に位置する場合においては，（連絡通路や平行通路等が省略できるといった）最適化を実施することが可能となる．
1.2.3.1 一般規定
運用における規定と同様に，安全性の研究，運用および非常時の組織などについてまとめた「安全性と運用」という分野におけるPIARCの勧告は多数存在している．読者にはこのテーマに関して以下の章を参照するものとして示しておく：（安全性 と トンネル安全に係る人為的な要因 ）
ここでは主に「複雑なシステム」の中における安全性と運用の関連性について扱う．上記1.1.5.2項の表はプロジェクトにおける様々なサブセットを比較して各パラメータの相互依存の程度を示したものである．
ある特定の多くのパラメータがプロジェクトの上流段階から大きな影響を与えている．これらは設計の最初の段階から分析する必要があり，特に以下のパラメータに着目する必要がある：
- 交通量 - 交通の性質（都市，非都市部） - 車の性質（一つの車種に特化したトンネルの可能性） - 危険物の輸送があるかどうか
- 利用者の避難と緊急隊のアクセス
- 換気
- 利用者と管理者の通信手段
これらのトンネル設計における主要なパラメータは「危険性の分析」や「緊急隊の進入方法」の計画においても本質的な要素でもある．その理由として「緊急時対応計画」の事前分析に関連する「事前リスク分析」は予備設計の初期段階で実施することが不可欠であると考えられるためである．この分析により，満足される必要のあるトンネル固有の仕様，機能，そして安全性についてより良い形で記述することが可能となる．これによりバリューエンジニアリング的な分析や，より良い設計，さらに，技術的および財務的な改善と最適化に対して資することにもなる．
これらのパラメータとその影響度については，以下の段落で詳しく説明を行う．
1.2.3.2 交通とその特性に関するパラメータ
これらのパラメータは主にトンネル断面諸元（1.2.2を参照）に影響を与え，次に示すような一部のレイアウトに対しても影響を与える：
- 交通量は車線数，換気および避難方法に影響を及ぼす．また，停車帯の有無や待避所そして修理のための特別組織の必要性など，停車時の故障車両とその管理方法に対しても影響を及ぼす．
- 車両の種類やその分布形態などの交通特性は，避難する人々の量に応じて避難の考え方（連絡通路や避難通路，およびそれらの寸法と設置間隔）に影響を及ぼす．
- 特定の種類の車両に特化したトンネルは，車線幅，内空高さおよび換気などに関係する．
- 危険物輸送車両が通過するか否かは，換気施設，トンネル断面，貯水および排水対策，迂回ルート，トンネル坑口部の環境，もしくは排気用煙突，大規模火災発生時の構造物の保護に対して，避難時の緊急隊組織および特殊な手段と材料を保有する消防隊に関する基準に対して影響を及ぼす．
1.2.3.3 利用者の避難-緊急隊のアクセス
これは機能的な基準と一般的な設計に関する基本的なパラメータである．また，このパラメータはしばしば線形（直接外部へ通じる出口）と連絡通路‐地下通路‐平行通路‐通路に通じるシェルターや一次避難場所の建設基準にも影響を及ぼす．
その分析は換気設計（特に火災時の換気），交通量，リスク分析，緊急時対応計画の立案（特に換気と救助シナリオの調査），そして建設方法に関する統合的なアプローチが必要となる．
機能的な観点から，健常者と障がい者の移動を確保するためのルート，幾何学的特性および空間を決めることが必要となる．
これらの施設には均一性，視認性に加え，心地よく，かつ心落ち着かせる特徴を確保することが不可欠である．これらの施設は（事故や火災で）ストレスのかかる状況下にある人々によって，（緊急隊が到着する前の）1次的な自己避難の段階で使用されるものである．これらの使用はストレスによってパニックに陥ることを避けるために，自然かつ単純で，効率的な心を落ち着かせる特徴を持っていなければならない．
1.2.3.4 換気
純粋な“縦流換気”方式で設計された換気施設では “トンネル内空断面”もしくは“線形”にはほとんど影響を及ぼさない．
このことは，排煙ダクトを装備した“縦流換気”方式， “横流換気”方式， “半横流”もしくは“半縦流”換気方式，組合せ換気方式，もしくはトンネル坑口以外からの吸排気用の立坑もしくは中間横坑を含む換気方式に対しては当てはまらない．これらすべての設備は“内空断面”， “線形”およびすべての付加された地下構造物に対して重要な影響を及ぼす．
交通空間内の換気施設は基本的に以下に示す目的に応じて設計されている：
- 国の規制勧告で要求されるよりも低いレベルで濃度を維持するために汚染空気を希釈し，トンネル内で健康上問題の無い環境を提供すること
- トンネル内の火災発生時に効率的な排煙システムを提供することに，交通空間の外に避難するまで，利用者の安全を確保すること
換気設備には以下の追加的な機能が設けられることがある．
- 改善された汚染空気の拡散，またはトンネル外への排出前に空気の洗浄を行うことにより，トンネル坑口での大気汚染の抑制
- トンネル内で汚染空気を再利用するための空気洗浄用の地下施設．これらの施設は都市部のトンネルや非都市部の長大トンネル内に設置されている．これらは大きなスペースと多大なメンテナンスが必要となる複雑で高額な技術である
- 火災時において熱の影響による構造物の劣化を低減するためにトンネル内の温度抑制に資する場合
換気施設は交通空間の換気のみを考慮しているわけではない．以下についても考慮されている：
- トンネル間をつなぐ連絡坑
- 避難坑や火災時に利用者によって使用される避難所
- トンネル内もしくはトンネル坑口近傍の外部に位置する空気の更新もしくは温度レベルの管理や制御（地理的条件に応じた加熱または空調）に必要な技術室や設備群
換気設備の設計に必要な事項は以下の通りである：
- 直面している多くの条件と性能に対して，ダイナミックかつ迅速な方法で適応できること：
- 直面している多くの条件と性能に対して，ダイナミックかつ迅速な方法で適応できること：
- 火災時の煙に対する変動可能な動作速度，特に火災の発達時と衰退時だけでなく，火災の全時間を通じて避難，消火，構造物保全等の各段階において消火活動戦略の展開に適合が可能
- 交通条件の変化（量および性質），汚染物質の許容値の低下，そして様々な運用上の条件に対してトンネルのライフサイクル全体に適応できるようにするために現時点における施設の十分な余力
1.2.3.5 - 利用者とのコミュニケーション-監視
利用者とのコミュニケーションは情報伝達を行うことにより「トンネル断面諸元」に重要な影響を持つ．
他の主要な影響因子については，「複雑なシステム」の全体とは関連しない．それらは特に遠隔監視，検知，通信，交通管理，制御，監視に加えて避難組織などの運用設備に関するサブシステムに関連する．
1.2.3.6 - 運用における個別要求事項
トンネルの運用と維持管理チームの作業に対しては特別な準備が必要な場合がある．その理由は十分な安全性を確保した下での作業が可能となるように，また，交通の制限を減らす目的のためである．
特別な準備としては，例えば，定期点検作業，交換部品やメンテナンス部品（特に重量物や取扱いづらい材料）の運搬が容易になるように，地下施設群の前面に待避所を設置することなどが挙げられる．
この項の目的は，運用する施設や設備の概要やその機能，設計に関する記述を行うものではない．これらの内容は最新の「道路トンネルマニュアル」もしくは1.6以降に記載されているハンドブックや国の提言にて示されている．
この項では，所有者と設計者に対して，トンネルを運用するうえで必要な特定の設備や施設固有の問題に対する注意事項を記載している．
1.2.4.1 戦略の選択
利用者のトンネル通行時に適切な快適性と安全性を提供するといった2つの使命が満足されるとともに，交通流を確保するために，運用している施設によってトンネルの機能が満足されるようにする必要がある．
その施設は地理的な位置や固有の特性，交通の性質，トンネル前後の道路構造，安全にかかわる重要な問題，緊急時の組織に加え，トンネルが存在する国の法律と文化的および社会経済的環境に適している必要がある．
過剰な施設の設置がトンネルの安全で快適なサービスレベルの向上に資することには必ずしもならない．過剰な施設の設置により，維持管理の増加と人為的な介入が必要となり，それらが実行されなければ，安全性レベルとトンネルの信頼性の低下につながる可能性がある．それらの施設は並列して，または，乱雑に設置しても効果がない．それらの施設は（安全性における重要な機能を）補完したり，時には冗長的なものとして整備される必要があり，全体として一貫して形成される必要がある．
運用施設は"生きて"いる：
- 運用施設は再現性を保有し，技術レベルに適した厳密な修繕および維持管理体制を必要とする．維持管理にはコストを要し，トンネルが使用され続ける限り，熟練した人材と財政投資が必要となる．維持管理の不足（または不十分な維持管理）は施設の欠陥，機能不全につながり，その結果としてトンネルの機能と利用者への安全性に関して問題となる．供用中の施設の維持管理は限定されており困難な状況が多い．施設の設計段階からその配置について考慮する必要がある．その理由としてシステムの"建築"に対しては，トンネルの使用性と安全性に対する機能障害の影響，および維持管理の実施，もしくは施設の改修における影響を抑えるために設計と配置が入念に考慮される必要がある．
- それら施設の"寿命"は一定ではなく，施設の特徴やその使用法，置かれている条件に加え，組織や維持管理の体制によっても10年から30年程度の範囲で変わりうる．したがって定期的な交換が必須であり，結果として十分な資金が必要となる，
- 技術の進展により施設の更新，場合によっては先進的な技術を含むものとする必要がある．その理由として技術の陳腐化や交換部品が入手困難となることがある．
- トンネル自体やその周辺環境が進化していることを考慮していくうえで，施設には適応力が備わっていることを示す必要がある．
戦略的な選択を行うために考慮されるべき主な事項は以下のとおりである．
- 単に装置を設置することが望ましいという発想ではなく，トンネルに対して真に必要となる施設を定義すること．バリューエンジニアリングを組み合わせたリスクアナリシスは合理的に必要な施設を選択することが可能になる強力な手法である．この手法ではシステムの複雑さを組み込むことが可能であり，同時に，この複雑さが厳格で権限を持つ組織によって管理されなければ，遅延，機能障害，費用増大をもたらすことがある．
- 交通供用下で維持管理を実施する困難さや必要となる維持管理とその頻度を削減するため，施設の品質や耐久性の向上を優先すること．これは，より高い投資コストが発生する可能性があるが，運用期間中にわたってほぼ補償される．
- 設計，製造，工場受入れ時の試験，現地での設置時の試験運用といった各段階において，その施設の品質や性能を確認すること．これまでの経験によれば，厳格な組織体系と効果的な規制が行われていないため，多くの施設が不十分であり，その目的を満足していない．
- 施設が直面するであろう気象や環境条件，社会文化的条件（一部の国における維持管理に関する考え方の欠如）や技術的条件に加え，同様に運用における組織体制などに適合した技術を選択すること
- 施設の設計や設備の選択において，運用費用や特定のエネルギー費用を考慮すること．これらの費用は，トンネルが存在する限り発生する．換気施設と照明施設は，一般的にエネルギー消費が高い施設である．予備設計の段階からこの点について留意されるべきである．
- 設計と資金調達の分析の準備段階から考慮すべき事項：
- 設置の必要性や運用や介入を行うチームの組織，学習や訓練を行う一方で，清掃や維持管理への配慮
- 交通状況下における維持管理上の制約，運用の成果，維持管理・補修費
- 新設トンネルプロジェクトの一般的な組織化とスケジューリングを考慮する必要がある．すべての施設とシステムについて，それらを実行するためのチームの募集と訓練，および外部介入者（特に緊急隊-消防隊）とともに，トンネルの特殊性に慣れさせるための練習と予行演習を兼ねたリハーサルによって操作を行う時間の確保が（2～3ヵ月の期間）が義務づけられる．
1.2.4.2 -主要な施設に関する提言
1.2.4.2.a エネルギー - 動力源 - 配電
トンネルの設備が機能するためには電源が必要である．大規模なトンネルにおいては，常に現地で確保できるとは限らない数MW規模の電力が必要となることがありうる．既存のネットワークを強化し，信頼性を向上させる，もしくは新たなネットワークを想像するためには設計の初期の段階から必要な準備を行わなければならない．電力供給は，トンネルの運用や建設に不可欠である．
電気エネルギーの供給およびトンネル内における配電に関しては以下の規定が必要である．
- 必要容量
- 安定供給
- 信頼性，冗長性を有し，保護されたエネルギーの流通システム：流通ネットワークの冗長性と相互接続性-平行に接続された変圧器-火災抵抗性を有する鞘やマンホール内にあるケーブル
すべてのトンネルは固有のものであり，緊急隊の介入等の条件と同様に，その地理的な位置特性，既存の電気ネットワーク，電源供給条件（優先されるまたは優先されない），増加または消滅の可能性のある電源，既存の公衆ネットワークの信頼性，そのトンネル特有のリスクに応じて，固有の分析を行う必要がある．
すべてのトンネルは固有のものであり，緊急隊の介入等の条件と同様に，その地理的な位置特性，既存の電気ネットワーク，電源供給条件（優先されるまたは優先されない），増加または消滅の可能性のある電源，既存の公衆ネットワークの信頼性，そのトンネル特有のリスクに応じて，固有の分析を行う必要がある．
電源供給が停止した場合の安全に関する項目は以下のとおりである．
- （トンネルや避難条件に応じて）概ね30分間，以下のすべての安全装置を停止させない非常用電源の供給：
- 最小限の照明レベル-信号- CCTVによる監視-通信-データの伝送とリモート監視・制御システム-センサーと様々な検知器（汚染-火災-事故など）
- 非常駐車帯や避難経路，避難所への電力供給
- この機能はエネルギーをすぐに供給できるように，通常，UPSシステムやディーゼル発電機によって確保される．
- たとえば都市部もしくは地方部にトンネルがあるか，リスクの発生はトンネルによってさまざまに異なっていることから，停電の全期間において特殊な手順が準備されている限りにおいて，MOC（最小運用条件）の付加的な対象は以下の設備の電力供給を確保するために決定されうる．たとえば，換気システムの（発電機または部分的な外部電源による）非常用電源は軽車両の火災時はその通行を許可するが，トラック火災では一時的にその通過を禁止する．
通常電力供給用に準備されているものは以下のとおりである：
- 公共電源から非常電源供給がある場合：
- 高または中程度の電圧をもつネットワークの独立セグメントへの接続可能な公共ネットワーク網から2から3程度の供給源を有する．機器の一部の電力供給の中断や外部非常電源の供給が不十分な場合など，トンネル内の変電所において必要に応じて，"通常電源"と"非常電源"の間で自動的に切り替えが可能
- ディーゼル発電機ではない
- UPS非常用電源の設置
- 外部からの非常電源供給がない場合：
- 公共ネットワークから単一の外部電源
- ディーゼル発電機は主な外部電源が遮断された場合に電力の一部を供給することができ，最小運用条件と特定の運用手順が確立
- UPS非常用電源の設置
- 電源が完全独立の場合 ― 利用可能な外部電源が無い場合：
- 公共ネットワークは必要な電力を供給することができない，もしくは必要な信頼性を確保していない．トンネルはその場合完全に独立している．エネルギーが同時に作動するディーゼル発電機により完全に供給される．発電機の1つに障害が発生した場合に備えて予備の発電機が"バックアップ"として設置されている，
- もし発電機の信頼性レベルが不十分，または安全上の理由で問題であると考えられる場合は，UPS非常用電源の設置が可能．
1.2.4.2.b 換気
この分野におけるPIARCの推奨事項は多数あり，換気施設の概念と設計に対して本質的で国際的な言及を行っている．読者は上述の1.2.3.4に加えて，換気を参照するのがよい．
しかし，たとえ換気施設がトンネル利用者の健康と快適性，安全性を保証するために不可欠な施設の１つを構成するとしても，利用者やオペレーター，緊急救助隊がとる行動，専門知識，行動能力によって最も重要な要素を占めていることに留意すべきである．
換気施設が単独では，特に空気清浄と環境保護に関して，すべてのシナリオを取り扱うことはできず，また仮定されたすべての機能を満足することも不可能である．
換気システムの選択とその規模の関連性の把握にあたっては，長年の経験に加え，火災の連続的な進展や熱伝搬や熱交換，有毒ガスや煙の伝搬に関連した閉鎖環境内における流体力学の複雑な現象を理解する必要がある．
換気施設は一般にエネルギーを消費するものであり，それらの規模の最適化と例えばエキスパートシステムの使用による運用に対して留意されるべきものである．
換気施設は非常に複雑である場合がある．ストレス下にあるオペレーターよりも一層効率的に状況を把握し管理するための自動システムの導入が，火災時における適切なマネジメントとして必要となる場合がある．
上記の1.2.3.4に示されているように換気施設は常時の運用下で健康と衛生に対する必要条件および火災時の安全性における目標を満足できる必要がある．
エネルギー消費の耐久性，信頼性，適応性，長寿化および最適化は，換気施設が満足しなければならない主要な品質基準を構成している．
1.2.4.2.c 換気施設への追加機器
以下に示す換気施設のための2種類の追加機器は，利害関係者や住民関係者，ロビー活動において要求されがちな内容である．
A. 空気清浄施設
外気の品質に関するトンネルの影響でこの問題を扱っており，読者はそれを参照できる．
空気清浄施設の導入は都市部の居住者を保護する団体からたびたび要求されるものである．これらの施設は通常地下に設置され，建設に加え運用および維持に多額のコストを要する．加えてそれらは非常にエネルギー消費が高い．
車両からの重要な排出の削減と，トンネル内の大量の空気に含まれている非常に低い濃度の汚染物質を処理するシステムにおける難しさがあり，その結果は納得できるものとはなっていない．そのため過去10年間に設置された多くのシステムはほぼ稼働していない．
将来的には空気清浄設備は，発生源において汚染物質の一層の削減を課す強制的な規制があるような国では非常に不確定なものになる．
B. 固定消火システム（FFSS）
固定消火システムでこの問題を扱っており，読者はそれを参照できる．
その技術は膨大で多様な基準に応えている：消火活動-火災の抑制-火災現場近くにいる利用者のための熱放射および温度の低下-高温によるトンネル構造の損傷に対する保護等
これらのシステムがもし火災発生時から作動していた場合，肯定的な面もあるのかもしれないが，特に視認性の条件の悪化に関連して否定的な効果を示す．FFSSの使用は換気や避難の戦略と同様に利用者の安全性のあらゆる側面に対して一貫したアプローチが必要である．
このようなシステムの導入に関する決定は複雑で，重要な結果をもたらす．それは関連する作業の安全性に関する特定の条件と，システムの導入によって得られる付加的な価値に関する反応を受けうる．それはその時代の流行や圧力の影響を受けるべきではない．
FFSSはその信頼性が保証されている間に定期的で頻度のある点検といった重要な保全対策の実施を必要とする．
1.2.4.2.d 照明
CIE（国際照明委員会）の提言は彼らが提示する照明のレベルが高く，PIARCにおいて議論があるところである．読者はCIEの提言を含むいくつかの手法を示した欧州標準化委員会が発行する技術レポートを参照するように勧められている．
照明は，トンネル利用者の快適性と安全性を確保するための基本的なツールである．照明レベルの目標はトンネルの地理的な位置（都市またはそれ以外）やその特徴（短期または長期），交通量と交通の性質に適合させなければならない．
照明機器は多くの電力を消費し，その機能と性能を最適化するための開発が進行している．
1.2.4.2.e データの転送-管理- SCADA
SCADAはトンネルの"神経系"と"頭脳"であり，情報の編集，伝達，処理，その後機器の取扱説明の伝達を許可するものとなっている．
このシステムはトンネル内の特定の状況，施設，組織構成と運用方法，トンネルの設置によるリスクの背景に加え，介入開始のための準備と手順に対して明確な分析を必要とする．
監視とコントロールセンターの組織は，トンネル（またはトンネル群）の特定の背景，必要な人的物的手段，想定される課題，自動装置による基本的な補助，もしくは事故発生時のオペレーターへのエキスパートシステムに対して，オペレーター業務の削減と単純化，効率化が図れるように，慎重に分析される必要がある．
これらのシステムの詳細設計は長期で詳しいものであり，また，現場のすべてのシステムを統合した後に，全体の制御および試験を通じた一連の段階（特に工場出荷時のテスト中）において，開発および制御に関する正確な方法論が必要となる．経験によればこれらのシステムにおいて発生する多数のエラーは次の要因によるものである．
- 定義された仕様の未熟さ，不十分な機能分析，または動作条件および手順に関する知識不足
- 詳細分析のための必要時間，システムの横断的統合，またはトンネルの運用にあたって特有の条件を考慮できないほどのシステム開発の遅延
- 全てのシステムの開発，試験，制御，統合に関する厳密さの不足
- 人間の行動と一般的な人間工学を考慮することの欠如
- 重大事故発生時の意思決定の論理的順序と集約された意思決定の階層構造という観点でのトンネルの運用に関する経験不足
マニュアルの監視制御およびデータ収集システム（SCADA）は，これらのさまざまな側面をまとめている．
1.2.4.2.f ラジオ - 通信 - 低電圧回路
これらには以下の施設がある．
- 緊急時における電話ネットワーク
- 管制室や緊急隊の無線ネットワーク．トンネル利用者に向けて安全に係る情報や指示を発信することができる無線チャンネル
- 異常を検出および測定するための多数のセンサー
- CCTVのネットワーク
- AIDシステム（自動事故検出）は，通常CCTVシステムと関連づけられている．AIDシステムは検出の信頼性と効果を向上させるためにカメラ数を増加させる必要がある．
1.2.4.2.g 標識
標識に関しては標識を参考とする．
他の施設以上に，過剰な標識の設置はその関係性と目的に弊害をもたらす．
シグナリング（非常警報装置と利用者への案内に対する優先順位）の読みやすさ，一貫性，均質性と階層構造は，トンネル内とそのアプローチ上での標識の設計に関して優先されなれければならない．
固定された標識板，車線の案内板，可変メッセージ標識，交通信号や停止灯，非常口案内板，これらの出口を特定する標識，非常駐車帯の標識，車線を閉鎖するための物理的な装置（取り外し可能な障壁），車道部の視線誘導線とランブルストリップスは，すべての標識の装置の一部である．これらは利用者とのコミュニケーションの一部を確保するものである．
1.2.4.2.h 消火活動用の装置
火災検知器は局所的（地下変電所または機械室における火災検出）もしくは交通空間内において線上（熱感知ケーブル）に設置されている．
消火活動のための様々な装置は以下のとおりである．
- 利用者が使用するための粉末消火器
- 消防士のための設備：水道管や消火栓-一部の国における発泡パイプ．防火水槽の容積はさまざまである．それは，地域独自の規制やトンネル固有の条件に依存する．
- いくつかのトンネルにはFFSSが設置されている．（上記 1.2.4.2.cを参照）
1.2.4.2.i その他の機器
その他の機器については，安全に関する目的や必要性，快適性と構造の保護に応じて設置される場合がある．以下に例を示す．
- その他の機器については，安全に関する目的や必要性，快適性と構造の保護に応じて設置される場合がある．以下に例を示す．
- 煙が充満するトンネル内における消防士の安全な活動を可能にするため，側壁部の手すりや固定された救難柵
- 側壁に描かれたペイントまたは設置されている簡易なパネル
- 火災によるダメージにから構造物の安全を確保するための装置．このような安全性の確保はプロジェクトの当初から考慮される必要がある．熱交換は（覆工もしくは地盤との）火災の間だけでなく空気の特性を考慮して変更される．それを基に換気施設の規模を決める設計がなされなければならない．
- トンネル外の自然環境に排出する前にトンネル内の舗装で集められた水の管理と処理
- トンネル坑口における環境条件を測定するための機器，規制値を超過した場合，特定の操作手順がとられる．
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