1、地形地貌
　　　施工范围属广西东部丘岭地区，地势大致由西南向东北倾斜，地形起伏较大，为丘陵地貌，为砂岩、页岩等碎屑岩侵入岩类分布区，山坡多为厚层残坡积土或冲洪积土。隧道穿越丘陵分水岭地带，左侧被207国道二级公路呈弧形围绕，南西侧（岑溪方向洞口）为安平侵蚀山间盆地，地势较为开阔平缓，北东侧（梧州方向洞口）为狭长的回龙侵蚀谷地。其中YK31+700东南面约350m处为一面积不大的山塘水库，由近南北向山沟筑坝而成，水面高和约280m。隧道轴线地段山脊分水岭高程约210-340m，两洞口端高程约210-226m，最大相对高差约110m。进洞口自然坡的坡角约25-35度；出洞口自然坡为40-50度。
2、地质稳定性
　　　路线位于桂东南梧州～容县～合浦断裂以东的云开大山南麓，属云开隆起构造区。区域褶皱构造比较和缓，并有进短轴背斜和不规则向斜出现，没有活动明显的断层分布，区域地质稳定性较好。
3、水文地质特征
　　　隧道区内地形陡峭，汇水面积较小，自然排泄通畅，含水层下伏岩体多为弱透水性的非可溶岩，大气降水不具备向深部渗透的条件。隧道地段内地下水多以涌水量少的接触泉、下降泉形式出现，为大气降水补给的降雨型浅层地下水，水文地质条件较简单。但在洞身冲沟发育地段，由于上覆围岩岩土土层较薄，雨季施工时山沟地表水和孔隙裂隙水可能会对隧道产生影响。
　　　隧道区位于丘陵分水岭两侧横坡地带，山体高度和汇水面积都不大。隧道经过地段地势较陡峻，均为非可溶岩岩层，以侵蚀地貌为主，沟谷较发育。其间K31+360地带山岭构成了地段内的分水岭。大气降水呈短小径流由分水岭向两侧排泄，隧道经过地段的基岩透水性差，为弱透水一相对隔水岩层，加之山坡（体）上普遍覆盖植物和残坡积物，大气降水多沿山坡流走，故地下水不丰富，有限的地下水主要埋藏在近地表风化、半风化基岩和残坡积层中，为浅层孔隙、裂隙潜水，一般在山沟较高部位以下降泉形式排泄，调查时涌水量在0. 3～0. 6L/s,其动态变化较大。地下水为大气降水补给，地形陡峭的地段，自然排泄通畅，地下水对隧道施工影响不很大，但在冲沟地段，隧道上覆围岩及土层薄，易渗水，其间的山沟地表水和地层中的孔隙裂隙潜水可能会对隧道掘进产生不良影响。
4、施工条件
　　　工程所在地为梧州市辖岑溪市与苍梧县交界处，工地距207国道较近，交通方便，但岑溪端水源缺乏。受合同段划分影响，施工场地布置困难，生产设施场地布置紧张。
5、工程地质条件
　　　隧道内普遍分布的第四系松散层以粘土、含碎石亚粘土为土，其厚度变化较大，在硬质砂岩地段一般在0.5-0.8m，而在软质长石砂岩、页岩地段，层厚0.5-20m不等，下伏基岩为中奥陶统缩尾岭组岩层，岩性以砂、页岩为主，以层状和页片状为主要特征，岩层产状多在80-1300∠30-650间。由于地层时代较老，经历多次构造运动，岩层中节理、裂隙发育，风化带厚度较大，弱风化与微风化间的界面从地表往下在7-66m之间，在地表测绘区存在两条断裂带，对隧道施工有影响的F2断层从ZK32+130及YK32+140附近经过，隧道洞身围岩分别为Ⅰ、II、III类，其中以II类围岩居多，毛洞形成较差，洞口稳定性差，容易产生坍塌。
5.1地层岩性
　　据地质设计资料，勘察区地层由第四系搜盖层(Q)和奥陶系中统缩尾岭组（02S）的碎屑岩组成。基岩走向大致为北东～南西方向，倾向南东，与设计隧道洞室轴线小角度斜交。地层自上而下分述如下：
5.1.1覆盖层（Q）
①人工填筑层(Q4me)
　　红～黄色素填土，稍湿～湿，顶部成分以砂岩碎石为主，含少量粘土和细砂，结构较紧密，底部以细砂、粘性土为主，结构较松散，为207国道二级公路路基填上，上要分布于.隧道进口ZK1和ZK5孔附近一带，厚14.90-17.80m.
②第四系残积第2层（Qel—2）
　　黄色、喝14色、灰褐色粘土，可塑～硬塑状态，局部夹少量砾石，粘性较强。刀切面光滑，干强度高，韧性高。隧址区内广泛分布，厚0. 60～9. 60m。.
③第四系残积第1层（Qel—1）
　棕褐、褐黄等杂色碎石土，中密状态，湿，碎石成分为风化砂岩，间隙粘土及细砂充填。隧址区内局部分布，厚3. 50m。
　　　5.1.2奥陶系中统缩尾岭组基岩（O2s）
　　根据地质调查、物探资料及两阶段钻探揭露，隧道洞身地段岩性以砂、页岩为主，以层状和页状结构为主要特征，岩层产状多在80～1300∠30-650间，由于岩层地质时代较老，经历了多次的构造运动，岩体中节理、裂隙发育，岩层层面有舒缓波弯曲，风化带厚度较大，依据岩性或岩石的不同，勘察区内可分为6个岩性段（见工程地质平面图），具体描述如下：
　　①第①段（O2S①）：为浅灰～白色石英砂岩，厚层一块状，层理不清晰，岩石主要为细粒结构，较坚硬，主要分布于YK31+700以东地段。
　　②第②段（O2S ②）：为浅紫色、灰黑色的砂质页岩、钙质、泥质页岩，偶夹厚度不超过10cm的碳质页岩。岩石薄层状构造，页理发育，浅部风化后易呈碎片状，为软质岩石。地貌上常为缓坡地形和较深侵蚀沟，分布在ZK31+450以东至梧州方向出口地段，为洞身围岩的主要层位。在梧州方向出口地带，因处于花岗岩接触带影响范围内，岩石蚀变较强，含较多的绢云母，多具千枚岩化，部分成为蚀变千枚岩，此段岩体强度低，浅部风化剧烈，多呈散体状，岩块手可折断、捏碎，强风化带埋深大于20m,是地段内软弱带之一。该层钻孔ZK3、ZK4揭露，呈强～弱风化状。
　　　③第③段（O2S③）：为灰白色石英砂岩，厚层状，层理不清晰，局部可见薄层状灰黑色条纹，岩石较坚硬，分布于ZK31+230～ZK31+500一带。
　　　④第④段(O2S. ④):为浅紫色长石石英砂岩，中厚～厚层状，以互层状产出于O2s③及O2S⑤石英砂岩中，在YK31+100东南侧山沟边坡和G207国道K3227+410～K3227+510边坡面可见该岩性段强风化状岩石出落，岩石质较软，铁锤可刻动，风化带厚度较大。
　　　　⑤第⑤段(O2S ⑤):为灰白色的石英砂岩，风化后呈灰黄色，多为层理不清晰的厚层状构造，岩石较致密坚硬，牛岭界饭店右边一带高约30多米的陡边坡就由本岩层弱风化岩石构成。
　　　　⑥第⑥段（O2S⑥):此岩性段为长石砂岩，属软质岩石，易于风化，风化层厚度大，隧址区内少有天然露头。只在YK31+000南侧约100处边坡面上有少量全～强风化状岩石出露，风化后为浅紫色、杂揭黄色，铁锤极易刻动成槽，手捏可碎。据初勘资料该段岩石风化强烈，风化层厚度大，在地形地貌上表现为较平缓的山坡和宽沟。
　　据初勘物探资料，强～弱风化带岩石呈碎石、块石状，物探测试纵波速度Vp=1140-1450m/s，横波速度Vs=375～480m/s。微风化带岩石稍坚硬，物探测试纵波速度Vp=2980～3820m/s，横波速度Vs=1260~1760m/s.综合地质测绘、钻探、物探等方法，推断基岩强～弱风化层埋深为0.5～20. 0m.厚5.0-55. 0m微风化层埋深7. 0～66. 0m。
5.2地质构造及地震烈度
　　隧道区位于新地～擂洞北东向复式背斜南西翼，岩层总体走向北东～南西向，倾向南东，隧道地段围岩受地质构造影响程度较严重，岩体结构面主要有断层、岩层层理、节理及裂隙。现简述如下：
5.2.1断层
　　根据地质调查结果，隧道区存在两条断层F1及F2，其中F1断层位于岑溪方向洞口右侧约300m宽山沟一带，走向约北东东70°，由于掩蔽，其构造形迹未显落，仅根据两边地层岩石的缺失和非正常接触来推断。该断裂距隧道洞室较远，形响程度小（见健道初抽工理地质平面图）。F2断层位于近梧州方向洞口地段，其间岩体风化强，覆盖层厚，只能根据ZK32+140左侧的构造迹象及第①岩性段石英砂岩在此未见出露，以推测为主。
5.2.2岩体层理及节理、裂隙
地段内岩体以层状结构为主，O2S①、O2S③、O2S⑤段石英砂岩以厚层状为主，层间结合一般~较好，而O2S④、O2S⑥段长石类砂岩以中~厚层为主，层间结合一般，风化层厚度大，岩质较软，O2S ②段以薄层状的页岩为主，页理发育，中~强风化带岩石易呈碎片状，梧州方向洞口地段页岩变质较强，多具千枚岩化，易沿片理成薄片状，故岩石较软弱。
地段内岩体总体上呈软硬相间的大层分布，硬质岩石以脆性变形为主，节理裂隙发育，主要有3组：①330-350°∠70-80°；②120°～140°∠65-85°；③200-220°∠40-70°.这些节理密度一般为8～10条／米，岩石被切割呈菱形块状，推测以构造型为主，后期经风化而呈张开状，少有充填，第02s.段页岩岩性以塑性变形为主，岩层以次级褶曲和舒缓波状弯曲为主要特征，同时节理较发育，主要有2组：①310～330°∠70～80°；②250-270°∠65-85°。节理面较平整，浅表多为张开状，密度一般为5～7条／米，贯穿性一般。
由于岩体中节理裂隙发育，它们与岩层层面交积构成岩体中的多组结构面。其中石英砂岩由于质硬、结构较紧密，虽然节理裂隙发育，但由其弱风化层构成的公路高陡边坡稳定性好，未见崩塌失稳现象。而由长石砂岩和页岩构成的公路边坡则有小型崩塌及掉块现象，稳定性相对较差，由这些岩石构成的洞室地带岩体完整性较差，为较软弱地段。
5.3地震烈度
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，勘察区地震设防烈度为6度，对须地震动峰值加速度为0. 05g,地震反须谱特征周期0.35s。
5.4不良地质现象
　　　 隧道进口处隧道浅埋段上覆主要为第四系人工填筑层素填土，厚度大，力学性质差，加之其又处风化强烈的软质岩地段，岩土工程性状差，在一定的范围内围岩容易变形和崩塌失稳；隧道出口处浅埋段上覆为残积层粘土、碎石土，厚度较小，土质结构松散，自稳能力差，地处亦为风化强烈的软质岩地段，岩土工程性状差，一定范围内围岩亦容易变形和崩塌失稳。
三、设计概况
　　　本项目位于广西岑溪~苍梧镜内，是即将修建的南宁至广州高速公路的一段，连接广西岑溪市和苍梧县，是广西通往广东的重要通道，是大西南出海通道的重要组成部分。本合同段属于No.5合同段，起讫桩号K30+900~K32+400。按合同规定指定分包后，起讫桩号K30+800~K32+600。合同段地处岑溪市与苍梧县交界处，距岑溪市安平镇3.5km。
1、隧道设计
　　　1.1、洞口设计
根据本隧道的特点，并结合路基及进出口地形地貌、工程地质、水文条件，在充分考虑隧道进出口综合排水的情况下，尽量减少明洞的开挖并考虑施工开挖边仰坡的稳定性、本着“早进晚出”的原则，确定隧道进出口位置、明洞型式，洞门型式的选择力求结构简洁，并与洞口的地形、地貌协调一致，进出口洞门均采用削竹式洞门，右线进口桩号为YK32+935。出口桩号YK32+387，左线进口桩号为ZK30+920，出口桩号为ZK32+360。
洞口施工中须尽量减少扰动周围岩体，尽早做好洞口边坡、仰坡的防护及隧道洞门，确保洞口安全。明洞开挖后的边、仰坡面采用锚杆、喷射混凝土、钢筋网防护，明洞回填外露坡面须植草，恢复自然地貌。
　　　1.2、洞身结构设计
　　　1.2.1洞口段
根据牛岭界隧道洞口段的地质情况，洞身结构按新奥法原理进行设计，采用洞口加强衬砌，进洞超前支护为大管拥或小导管，初期支护为锚杆、喷射混凝土、钢筋网及钢拱架，二次衬砌及仰拱采用模注钢筋混凝土，以确保洞口段安全稳定。岑溪端洞口I类围岩段设计为S1型复合式衬砌，并采用10米超前管棚预支护；梧州端洞口II类围岩段设计为S2-1型复合式衬砌，采用5米小导管锁口进洞。
　　　1.2.2一般地质地段设计
根据隧道所处的工程地质条件，隧道洞身按新奥法设计，采用复合式衬砌结构，初期支护以锚杆、喷射混凝土、钢筋网为主要支护手段，并辅以超前小导管注浆。预支护I、II类围岩以钢拱架、Ⅲ类围岩以格栅钢架作为初期支护的加劲措施，并辅以超前管棚或小导管注浆进行预支护，I、II类围岩地段二次衬砌、行车横洞以及隧道紧急停车带段二次衬砌为钢筋混凝土，Ⅲ类围岩地户二次衬砌采用素混凝土，I、II、III类围岩段均设置仰拱。
I类围岩段设计为S1型复合式衬砌，II类围岩段设计为S2-1、S2-2、S2-3型复合式衬砌，III类围岩段设计为S3型复合式衬砌，二次衬砌断面拱部、曲边墙等均采用等截面型式。按照新奥法设计和施工原理，采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，针对隧道各类围岩段采用大管棚（岑溪端洞口段）、小导管（梧州端洞口段及洞身段）对前方围岩进行注浆加固后再开挖，开挖时采用锚杆、喷射混凝土、钢筋网及钢拱架（I、II类围岩）或格栅钢架（III类围岩）等为初期支护，在初期支护基本稳定的条件下全断面模筑二次混凝土衬砌，并在两次衬砌之间敷设ECB/EVA复合防水板，衬砌结构设计参数主要采用工程类比法并结合计算分析确定，各类围岩复合式衬砌支护参数如下表：
　　　在喷射混凝土和二次衬砌混凝土中添加的防水剂（采用云燕GNA-R泵送高效抗裂防水膨胀剂），使混凝土更加密实，提高混凝土的抗裂性能及防渗性能，提升混凝土的耐久性及抵抗周围环境介质侵蚀能力，要求二次衬砌混凝土的抗渗标号不小于S8。