3.1.工程特点
3.1.1.隧道地处高原严寒地区，是国内在建最长的双洞单线特长铁路隧道
xx隧道全长32.605km，是目前在建最长的双洞单线铁路隧道，本标段隧道长15253m，没有路基和桥涵等工程。隧道出口高程为3324.1m，7＃斜井口高程为3676.35m。隧道通过区属青藏高原亚寒带半干旱气候区，根据天竣县气象站资料，年平均气温-0.5℃，极端最高气温28.0℃，极端最低气温-35.8℃，最大平均日温差24.7℃，常冬无夏，春秋相连，年平均降水量341.6mm，年最大降水量453.2mm，年平均蒸发量1791.4mm，最大积雪厚度21cm，最大冻结深度299cm。
3.1.2.隧道区域性深大断裂多，地质构造极其复杂
(1)断裂构造：区内断裂构造极为发育，根据断层规模及其构造意义分为两级，一级为区域性深大断裂(F)，二级为区域断裂或次级断裂(f)。根据断层走向大体上可以分为三组，北西向断裂组，北东向断裂组、北北西向断裂组，其中以北西向断裂最为发育，它们一般规模较大，同时也构成了测区的主构造线。
①区域性深大断裂(F)
二郎洞断裂带(F3)：该断层位于二郎洞附近，该断裂为区域性深大断裂，断层规模大，并且未来还有发生中强地震的可能性，对工程影响较大。隧道于DK303+667～DK304+047段通过，通过长度380m。
②二级断裂
a.北西向断裂组：f17断层破碎带宽约40～150m，主要由碎裂大理岩、断层泥、断层角砾组成，隧道在DK302+891～DK303+031以大角度通过该断层，通过长度为140m。f20西端与f21断层相交。断层长度约7Km，隧道于DK304+284～DK304+414大角度通过该断层，通过长度为160m。f22断层破碎带宽约60～100m，断带由碎裂岩、断层角砾组成。隧道通过处和f23相交通过。f23破碎带宽约50～100m，断带由断层角砾、构造透镜体及碎裂岩组成，隧道通过处和f22相交通过，通过长度为205m。f25断层破碎带宽约80～100m左右，由碎裂片麻岩、角砾岩组成。隧道于DK305+610～DK305+870以大角度通过，通过长度260m。
b.北北西向断裂组：f13断层破碎带宽约50m左右，边部为强劈理化带，宽度由黄褐色断层泥砾组成。隧道在DK299+267～DK299+312段以大角度通过该断层，通过长度为45m。
c.北东向断裂组：f14破碎带宽度约80～180m，隧道在DK301+284～DK301+524段以大角度通过该断层，通过长度为240m。
(2)褶皱构造：区内褶皱发育，总体上呈北北西向展布，主要发育华力西期和印支期褶皱带。褶皱构造在区内主要表现为三种类型，一种以下古生界、石炭系中的褶皱为代表，以近于线状的紧密褶皱为主，属基底褶皱性质；一种以二叠、三叠系中的褶皱为代表，以开阔的正常褶皱为主，属盖层褶皱性质；第三种是上第三系中的褶皱，以波状起伏的缓倾斜正常褶曲为主，是新构造运动造成的。
3.1.3.隧道不良地质多
通过对隧道区水文地质、工程地质条件的综合分析，预测隧道施工中可能存在的主要地质问题有细砂层、湿陷性黄土、岩溶、高地应力、突涌水和断层破碎带。
(1)洞口细砂层
根据招标文件显示，隧道出口段的隧底为细砂层，要对基底进行特殊处理，保证隧道基底安全稳固。
(2)岩溶
根据地表地质调绘，三叠系、二叠系灰岩节理裂隙较发育，地下水往往沿其裂隙产生溶蚀作用，线状溶隙和溶洞较发育，其大小差异较大，一般为1×1.5×0.8(m)，小者为几十厘米，大者可见3.5×2.5×1.5(m)。根据DSZ-8孔钻探资料显示，3605.2～3606.5m、3559.8～3660.7m(高程)有溶洞发育，洞内有粘性土充填，并且，岩芯有溶蚀现象，说明灰岩中有岩溶发育。根据物探资料(V8)分析推测岩溶发育。
(3)高地应力
由于隧道区位于新构造活动强烈的青藏高原东北缘，跨越柴达木陆块北缘、宗务隆山裂陷槽、南祁连陆块三个大地构造单元，最大埋深1000m以上，区内断裂及褶皱均发育，因此推断隧道区可能存在较高的地应力。
根据水压致裂法实测结果分析，隧道岭脊埋深较大段存在较高的地应力，高地应力易引起软弱围岩(主要指断层破碎带)的流变失稳及坚硬岩石(主要指花岗岩、闪长岩、混合岩)的岩爆。但对软弱围岩(主要指断层破碎带)，存在发生较大变形的可能。
(4)突涌水
根据区内水文地质调查及对既有xx隧道涌水情况的调查，区内地下水发育，特别是三叠系、二叠系砂岩、灰岩及石炭系变质砂岩，岩体节理、裂隙发育，而且灰岩中有古岩溶发育，富水性好，隧道施工可能会产生突、涌水。
(5)围岩失稳
xx隧道位于地质构造活动强烈的青藏高原东北缘，区内断裂及褶皱均较发育，岩体节理、裂隙发育—较发育，岩体破碎，局部含水，施工中可能会出坍塌、变形等围岩失稳现象。
3.1.4.工程规模大，施工管理跨度大，组织协调难
xx隧道全长32.605km，设进出口和10个辅助施工斜井，其中本标段正洞长15.253km，7～10＃斜井长5520m，各洞口场地开阔，场地布置方便，可直接修便道到达洞口。施工时设出口工区和7＃斜井工区、8#斜井工区、9＃斜井工区、10＃斜井工区，共计有五个工区，高峰时有18个作业面同步施工。施工组织协调要求标准高。
3.1.5.生态环境脆弱，环保要求标准高
地处高原严寒地区，植被一旦被破坏，恢复困难。隧道进口位于布哈河南缘阶地，布哈河为青海黄鱼的产卵区；青海湖和茶卡盐湖分别为两盆地内地表水、地下水的最终归宿地，因此隧道施工的污水必须处理达标后才能排放，确保布哈河和地表水不受污染。
3.2.工程重、难点
3.2.1.地处高原严寒地区，施工难度大
xx隧道是全线控制工程，洞身处于海拔3300～3400m，其中斜井口最高海拔3678.35m，常年平均气温为－0.5℃，极端最低气温-35.8℃，常冬无夏，春秋相连，最大冻结深度达299cm。在此条件下机械设备功率降低，施工难度大。
3.2.2.工程规模大，施工组织跨度大，施工管理是重点
xx隧道全长32.605Km，共设10座辅助通道斜井和进出口，其中本标段正洞长度15253m/座，设出口和4个辅助斜井，斜井处于隧道右侧，含隧道出口共设5个施工工区，管理跨度大，通过斜井施工正洞Ⅰ线、Ⅱ线，需要开辟的工作面多，最多时四个工作面同时出碴，且存在洞内有轨转无轨的运输方式，因此施工中要合理的安排出碴组织线路，安排专人负责协调运输组织，保证多工作面出碴迅速完成。施工组织和管理是重点。
3.2.3.地质构造复杂，不良地质施工长度长是施工的难点
本标段中无Ⅱ级围岩，Ⅲ围岩长3400m，Ⅳ级围岩长8838 m、Ⅴ级围岩长2805m、Ⅵ级围岩长度为210m，主要不良地质有洞口浅埋和基底细砂土，断层及其破碎带、岩溶、突涌水、高地应力等，确保安全快速施工软岩和不良地质是本标段施工的重难点。
3.2.4.斜井长，进入正洞反坡施工，施工排水是重点
本标段最长斜井为7＃斜井长2332m，坡度为9.86%，进入正洞施工反坡段长约1085m，隧道反坡施工总长达3417m，高差240.3 m，预测最大涌水量约为48134m3/d，需要施工过程中确保排水连续，保证施工顺利进行也是本工程的重点。
3.2.5.斜井进入正洞后多工作面施工，长距离多工作面施工通风是难点
通过斜井作为正洞施工的辅助通道，进入正洞后需要组织多工作面同时施工，正反向达四个工作面，独头掘进距离最大达4700m，施工通风是难点。采取合理的通风方案，确保施工通风效果是保障进度和安全生产的关键。
3.2.6.生态环境脆弱，环境保护和水资源保护是重点
地处高原严寒地区，植被一旦被破坏，恢复困难。隧道进口位于布哈河南缘阶地，布哈河为青海黄鱼的产卵区；青海湖和茶卡盐湖分别为两盆地内地表水、地下水的最终归宿地，因此隧道施工的污水必须采取具体措施净化处理达到规定的标准后排放，确保布哈河和地表水不受污染是施工中的重点。