Los proyectos de túneles y obras subterráneas en Colombia están planteando requerimientos de diseño y construcción cada vez más complejos dado que las exigencias actuales de las entidades ambientales tienen como objetivo minimizar y/o controlar las posibles afectaciones de este tipo de infraestructura sobre el medioambiente y, en especial, sobre los sistemas hidrológicos e hidrogeológicos.

En algunos casos los túneles pueden presentar consecuencias en los sistemas hídricos superficiales y subterráneos. Específicamente, en las variaciones de los niveles freáticos, la dirección y la pérdida del flujo subterráneo durante la construcción. Por esta razón, se realizan estudios geológicos e hidrogeológicos desde la etapa de diseño y, a su vez, se hacen parte de los DAA, EIA y PMA. Todo ello supervisado por las entidades encargadas de la preservación y protección de los recursos —entre las cuales se encuentran la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales-ANLA, las Corporaciones Autónomas Regionales y el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible-MADS—, que tienen el propósito de seleccionar la alternativa de trazado del túnel en aras de generar el menor impacto ambiental posible, y así avalar, o no, la respectiva licencia ambiental.

Durante la construcción, los túneles actúan como sistemas drenantes. En algunos casos, de forma temporal dentro de los macizos que atraviesan. De esta forma, la presencia del agua subterránea también puede disminuir la resistencia mecánica, la estabilidad del macizo rocoso y la degradación del terreno en la zona descomprimida. Por otro lado, las fallas geológicas y los contactos litológicos, al ser planos de debilidad del terreno, se convierten en importantes estructuras hidrogeológicas ya que, en el caso de ser permeables, permiten el paso del agua subterránea proveniente de otras unidades que se estén afectando, recibiendo el túnel estos flujos subterráneos. Todo lo anterior se traduce en mayor tiempo en la planeación así como mayor costo de construcción. Por eso, se deben realizar procedimientos adecuados para su atenuación dentro de los estudios. En los diseños se deben contemplar procedimientos de inyección de impermeabilización para el control de las aguas subterráneas con potencial de erosión (arrastre) que eviten descargas aceleradas al interior del túnel. Sin embargo, esto no significa que toda infiltración sea una dificultad, por lo que se debe evaluar adecuadamente.

Las características hidráulicas de las unidades geológicas atravesadas por los túneles se fundamentan en el conocimiento de sus principales parámetros hidráulicos. Dentro de lo posible, permiten conocer el coeficiente de almacenamiento, dirección y velocidad del flujo en el medio (permeabilidad). Esto se determina mediante el análisis de la recopilación de información hidrogeológica existente o a través de la ejecución de pruebas hidráulicas en captaciones artificiales en esas unidades. Cuando las captaciones no existen, se deben construir. Generalmente se aprovechan las perforaciones de exploración para la ingeniería geotécnica, las cuales posteriormente se convierten en piezómetros revestidos con filtros de tubería de PVC perforada y de poco diámetro. En ese sentido, esta es una práctica cuestionada, pues una perforación geotécnica a nivel e interceptada con el trazado del túnel implica un acceso directo de agua a presión durante la excavación junto al deterioro de los estratos drenados por la perforación, además de los sobrecostos de estos tratamientos imprevistos.