八达岭隧道长达12.01公里，穿越八达岭长城核心区，国宝级文物众多，沿线还分布有居庸关长城、水关长城等国家级旅游（旅游项目可行性研究报告）景点。隧道一处并行水关长城，两次下穿八达岭长城，其中一处下穿石佛寺村，最小埋深10米，另一处下穿老京张铁路青龙桥车站，最小埋深只有4米。
下穿长城并非易事。八达岭隧道要穿越两条地质断层带，存在岩爆、湿陷性黄土、软岩大变形等高风险地质，均为施工极高风险等级，稍有不慎，就会引起坍塌。同时，沿线环境保护、文物保护要求非常严格，要求做到施工地表零沉降。
在八达岭长城脚下，他们采用的是“精准微爆破”技术，传统爆破技术震速有5厘米/秒，震感比较强，爆破的时候车窗玻璃都会有所振动，新技术的震速只有0.2厘米/秒，只相当于一辆汽车经过，对文物不会产生破坏。而在埋深只有4米的青龙桥车站，隧道采用“非爆破开挖”，大约有40米的隧道挖掘要完全靠人工和机械推进，以此来保护文物。