隧道为双连拱隧道，双向四车道高速公路短隧道，设计行车速度为80Km/h，净宽为2×11.75米，净高为5.2米，设计荷载为公路-Ⅰ级。隧道起讫桩号为K433+040～190，全长150m。隧道进出口端均位于圆曲线段上，隧道纵面线形为+3.3%的单向坡。关帝门隧道穿越一山嘴，山嘴近南北走向，地势总体南高北低，隧道与山体近于垂直，起点洞口形式为削竹式。
我部已完成关帝门隧道起点段的地表复测工作，复测结果如下：
隧道暗洞口护拱设计零埋深位置为K433+050处，而左洞暗洞口护拱实测零埋深位置为K433+041.185；中导洞暗洞口护拱实测零埋深位置为K433+043.100；右洞暗洞口护拱实测零埋深位置为K433+051.017。
两阶段施工设计地质纵断面图显示，隧址区分布的地层为强分化和中风化片岩，灰绿色片状构造，裂隙发育，岩体破碎，易坍塌；洞室埋藏较浅，易出现地表下沉。洞室开挖后逢强降雨时，地表水体易沿上部裂隙下渗，形成点状、线状流水。
现场勘察，关帝门隧道进口处于强风化片岩之上，土石体松软易滑动。洞体开挖切削坡体后，有蠕变形成倾倒体的可能。进洞条件差。结合地形，采用削竹式洞门结构形式；隧道采用复合式衬砌结构并辅以超前长管棚及超前钢管辅助施工。
