隧道穿越地石炭系灰岩地层。根据初勘、详勘和溶洞补充勘察资料，隧道穿越区有较多溶洞。溶洞处理场地位于广州市环市中路与解放北路交叉的东北角，即亚哥花园及花园外面环市路上和人行道上，地面标高9.17~13.49m，相对高差4.32m，微地貌属山麓斜坡堆积。
　　　溶洞补充勘察阶段共分成5个施工小区，施工124钻孔，27个CT孔对。本次设计是在补充勘察资料的基础上，结合CT，根据溶洞的空间分布、溶洞与隧道的位置关系、溶洞充填物的类型，提出溶洞具体的溶洞处理方案。
二、 溶洞补充勘察成果分析
1、 根据勘察情况，该段溶洞分布广，规模大，溶洞最大高度18.30m（D02）。补充勘察的124个钻孔，70个钻孔揭示有溶洞或空洞，溶洞集中分布，右线：YDK7+969.950～YDK7+974.951和YDK8+006.114～YDK8+026.113，左线：ZDK7+948.222～ZDK7+963.221和ZDK8+002.060～ZDK8+017.062，溶洞竖向位置主要在隧道结构底部和结构底板以下，探到最深溶洞底标高为-31.44。
2、 溶洞主要分于二、三、四区，占揭露到溶洞钻孔的95.7%，一区仅有1个钻孔揭露到溶洞，五区仅有2个钻孔揭露到溶洞；
3、 在剖面上溶洞主要分布在标高为5.35～-31.44m范围内，其中以分布在标高为-1.40～-14.00m之间最为普遍；
4、 在小于3.50m的140个溶洞中有72个无充填物，占51%；大于等于3.50m的27个溶洞中，4个为无充填物，占15%，其余均为半充填及全充填；
5、 顶板厚小于3.00m为主，约占三分之二，大于3.00m约占三分之一；且裂隙发育，溶蚀强烈；
6、 根据钻进过程中钻杆掉落，下落情况，是否返水，采上来的芯样特征，大致判断溶洞是否有充填物，半充填，全充填。溶洞充填物较为复杂，主要有灰黑色流塑状淤泥，软粘土，泥炭质粘土，粉质粘土；可塑状的粘土，粉质粘土；硬塑状的粘土，粉质粘土；稍密状粉土, 中密状粉土;松散状的中粗砂；稍密状的中粗砂；中密状的中粗砂；以上各类土均不同程度地含有灰岩碎块，岩屑。
三、溶洞处理目的、处理原则及重点、处理方法及施工工艺
　　1、处理目的
　　　1）确保盾构掘进期间的盾构机安全
　　　位于隧道底的部分溶洞，其填充物为淤泥和松散的细砂，承载力很低（40~80Kpa），通过对溶洞处理，确保盾构机安全、顺利通过溶洞区，避免盾构机突陷等意外事故的发生。
　　　2）防止地表塌陷和过大沉降
　　　位于隧道顶的部分溶洞，其填充物为淤泥、砂层和粘土，而隧道道底为中、微风化石灰岩，是典型的上软下硬地层。不少溶洞呈串珠状分布于位于隧道工作面范围，由于溶洞夹板为岩层，难以形成土压平衡掘进模式。通过处理，使隧道顶的地层和工作面土体能保持稳定，防止拱顶坍塌，工作面土体流失，减少地表沉降。
　　　3）满足永久隧道结构的承载力、变形、防水要求
　　　溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别。通过对地层处理，提高该处地层的承载力，减小不同地层之间的差异沉降，减少管片渗漏，以满足地铁正常运营。