一、隧道平面及纵断面设计
隧道平面布置时在服从路线总体走向的同时，市政公路工程施工，综合考虑线形指标及工程造价的前提下，根据隧道进、出口条件、隧址区工程地质条件、营运管理设施场地等因素布置隧道，隧道净距根据围岩情况确定，左、右线隧道净距按30m控制；在隧道进口路线布设困难路段采取局部小净距方案。隧道纵断面设计综合考虑了隧道长度、主要施工方向、通风、排水、洞口位置以及隧道进、出口接线等因素，洞内纵坡一般大于0.3%，小于3%。
二、隧道横断面设计
1、主洞横断面设计
隧道横断面按根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）设计速度60 km/h时，隧道限界为9.75m，但考虑到本工程洞外接线车道为3.75m，同时一期隧道限界均采用单洞净宽10.25m。因此，本次设计横断面组成确定为：（0.75+0.5+3.75×2+0.75+0.75）m。建筑限界高度均为5.0m。隧道设双侧检修道。
内轮廓考虑结构受力良好及便于施工，隧道主洞内轮廓采用单心圆方案。隧道净空、横断面组成除满足行车净空要求外，还考虑到通风、照明、消防及其他运营管理设施所需空间。
2、紧急停车带段横断面设计
建筑限界净宽为13.0m横断面组成为：（0.75+0.5+3.75×2+3.5+0.75）m, 建筑限界高度为5.0m，内轮廓设计采用为三心圆。
3、车行横洞
净宽4.50m，净高5.00m，采用直墙拱形断面。
34、人行横洞
净宽2.00m，净高2.50m，采用直墙拱形断面。
三、隧道洞口及洞门设计
根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口防排水需要，本着“早进晚出”的原则确定隧道洞门位置，对于洞口存在偏压情况的，边坡高度一般控制在两级边坡以内，洞门形式主要考虑使用功能和尽可能节省投资，同时也考虑结合地形的整体美化效果，洞门型式采用端墙式，并对洞门进行了必要的装饰。
洞口开挖必须先清除陡壁上的危岩，洞口仰坡及边坡开挖依据地质情况坡面采用挂网喷护进行防护。并且在洞顶坡面采用植草防护。
四、车行、人行横洞设计
为便于对隧道的巡查、维修以及隧道内发生重大交通事故时便于及时疏通人员和利于救援工作的展开，需在左、右隧道间设置人行横洞和车行横洞。全隧共左右线各设置紧急停车带2处，车行横洞2处，人行横洞3处，紧急停车带与车行横洞对应设置，紧急停车带长40m，在行车道右侧加宽3.5m，两端头设5m长过渡带。
车行横洞轴线与隧道轴线成45°交角，两端与隧道行车道路面衔接，并设置封闭门。人行横洞轴线与隧道轴线垂直，两端与隧道检修道衔接，并设置封闭门。车行、人行通道、紧急停车带具体布置
五、衬砌结构设计
1、明洞衬砌
隧道洞口段结合地形、地质情况设置了长度不等的明洞，明洞衬砌一般段采用60cm的厚现浇钢筋混凝土衬砌，偏压段在偏压一侧设置现浇钢筋混凝土偏压挡墙。在进行结构计算时，设计荷载只考虑填土荷载及结构自重荷载，在进行明洞施工过程中，应严格按设计图纸施工。边墙部位采用M7.5浆砌片石回填密实，顶部回填土不容许超过设计回填厚度及设计回填坡度。在明洞顶采用植草皮绿化。
2、洞身段衬砌
隧道洞身段衬砌均按新奥法原理设计，采用柔性初期支护体系结构的复合式衬砌，即以锚杆、喷射混凝土、格栅钢架、工字钢等为初期支护，模筑混凝土或钢筋混凝土为二次支护。并在两次衬砌之间敷设土工布加防水板及必要的排水管。
衬砌结构支护方案设计采用工程类比方法，结合构造要求，根据围岩级别和洞室埋深条件拟定相应的支护类型，并通过必要的理论分析计算（有限元法、荷载-结构法）进行校核，确定支护的衬砌模式。
（1）分离式隧道：
初期支护：对于一般Ⅳ、Ⅴ级围岩段由工字钢拱架（或格栅钢架）、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成，并辅以不同型式的超前支护。对于洞口Ⅴ级围岩软弱、压力较大的段落可根据实际情况设置临时仰拱以控制围岩变形。
二次衬砌：Ⅳ级围岩一般段采用模筑砼结构，Ⅴ级围岩段采用钢筋混凝土结构。二次衬砌施作的合理时间应根据围岩地质情况和施工监测数据确定。
衬砌类型的支护参数见表3.6.5.2-1。
（2）小净距隧道：
根据《公路隧道设计规范》规定，当双洞间的最小净距小于2.5B时（V级围岩），隧道支护参数应按小净距隧道设计。因此，本工程ZK4+663-ZK4+945及YK4+654-YK4+930段均为小净距隧道。根据《公路隧道设计细则》，当隧道中夹岩柱大于1.0B时，隧道支护参数可与分离式隧道一致，但施工时应采用前后洞施工方法，且前后洞最小距离30～40m以上。因此，本次设计根据隧道间距不同设置不同的支护方式。
初期支护：当最小净距6-9m时，岩中间侧布置超前小导管注浆，且采用φ25自进式锚杆，L-3.5m对中间土体进行加固，并缩小部分结构型式的钢支撑纵向间距，从而加强初期支护。当最小净距9-12m时，采用φ22药卷锚杆，L-5.0m加固中间岩体。
二次衬砌：Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用钢筋混凝土结构。二次衬砌施作时间应严格按照设计施工工序进行。
衬砌类型的支护参数见表3.6.5.2-2。
为增强混凝土抗裂性，在二衬砼中参加WHDF混凝土外加剂。
混凝土性能指标：渗透高度比≤30%；48h吸水量比≤75%；抗压强度比3d≥100%；抗压强度比28d≥105%；对钢筋的腐蚀作用：无锈蚀；收缩率比28d≤110%。
砂浆物理性能： 48h吸水量比≤75%；抗压强度比3d≥100%；抗压强度比28d≥105%；对钢筋的腐蚀作用：无锈蚀；收缩率比28d≤110%；透水压力比≥200%。
抗裂密实剂掺量为胶凝材料重量的2%。
六、防排水方案
1、防排水设计原则
隧道防排水设计遵循“排防结合，因地制宜，综合治理”的原则，使隧道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用及行车安全。
2、一般段防排水主要技术措施
洞口排水：根据洞口地形条件，隧道洞口设置洞顶排水沟以及开挖线以外不小于5m设置洞顶截水沟，将洞口地表水排入自然沟谷。
明洞防、排水：明洞回填地表设置粘土隔水层，明洞衬砌外侧铺设双层土工布夹防水板等措施进行防水；明洞拱脚设置纵向排水管，并通过横向排水管与中心水沟相接。
暗洞防、排水：在初期支护和二次衬砌之间敷设防水层，二次衬砌采用抗渗标号不低于P6的混凝土，隧道施工缝采用带注浆管的膨胀止水条、沉降缝采用橡胶止水带等措施防水。在初期支护与防水板之间布设纵、环向系统排水管将水引入两侧边沟排出洞外。两侧边沟纵向每50m设置一处检查井及沉砂井。
路面防、排水：在隧道路面两侧设置排水边沟排除路面污水。排水边沟排出污水，经净化处理后排放。在路面下层采用C20多孔混凝土作为基层及透水层，且在两侧布置PVC管将水引入两侧边沟。
七、路面及内装饰
隧道路面均采用复合式路面，路面结构形式为：4cm厚细粒式沥青混合料+5cm厚中粒式沥青混合料+24cm厚水泥混凝土+15cm多孔混凝土。
由于沥青是易燃材料，考虑到隧道运营期的安全，设计在沥青中参加阻燃剂。
隧道洞内拱部采用喷涂20mm厚防火涂料+蓝色面漆进行装饰，检修道以上350cm范围边墙采用喷涂12mm厚防火涂料+白色面漆进行装饰。
八、检修道设计
为便于对洞内设施的维修养护，隧道内设置双侧检修道，检修道的高度考虑检修人员步行及下跨时的安全，以及紧急情况下司乘人员上跨检修道拿取消防设备安全，同时结合隧道内强、弱电缆、给水管等的规模、下置形式，满足电缆槽空间尺寸的要求，设计检修道高度为35cm，宽度为75cm。
九、隧道工程安全设计
隧道设计贯穿“以人为本，安全至上，全寿命整体安全”的设计理念。综合考虑隧道的功能、行车安全、自然环境等因素，对隧道营运、结构设计和的施工各阶段安全性进行综合评价，使隧道在全寿命过程中处于可控状态。
1、隧道运营安全设计
●隧道采用流畅的线型，避免不合理的线形组合；
●充分考虑自然环境对隧道及洞外行车的影响，合理确定洞口标高，特别是长隧道洞口还综合考虑雨、雪、雾等因素的影响，选择合适的洞口位置；
●加强交通管制与监控，对危险品、易燃易爆品进行严格排查，控制进入隧道的车辆及间距，设置足够的标志牌及疏散指示；
●注重隧道工程的建筑布局设计，设置完善的疏散避难设施和定点急救避难场所，在发生火灾时汽车和乘客可以迅速通过车、人行横洞，穿过防火门避至安全地带；
●各种建筑材料采用阻燃或不燃材料，洞内使用的设备和线缆也采用防火绝缘材料；
●建立隧道工程火灾自动预警-消防系统；
2、隧道结构安全设计
●结构设计综合考虑各种因素的不利组合；
●隧道按新奥法施工原理进行洞身结构设计，以系统锚杆、喷混凝土、钢筋网、钢架组成初期支护与二次衬砌模筑混凝土相结合的复合式衬砌型式；通过大量的工程类比及结构分析计算，拟定洞身衬砌支护，确保衬砌结构具有足够的强度、稳定性、耐久性；
●洞门一般采用混凝土或钢筋混凝土结构，通过计算确定洞门结构强度、抗倾覆、基底承载力等要求；
●隧道抗震设计，确保隧道在大地震时不破坏，中等地震破坏程度有限，可及时修复，小地震结构不破坏；
●采取可靠的防排水措施，避免地下水对隧道结构的影响，确保结构的耐久性；
●采用可靠的隧道路面结构，确保路面结构安全；
●隧道洞内装饰采用防火涂料，减轻火灾对隧道结构的破坏；
3、隧道施工安全设计
●根据不同地质条件，采取相应的施工开挖方式；
●地质条件较差地段，采用超前预加固、套拱等辅助工程措施，保证隧道施工时洞室的稳定；
●施工中考虑必要的施工排水措施；
●隧道内施工通风，可为解决施工粉尘、有害气体和洞内温度等问题，保障作业人员安全；
●对隧道洞口临时边仰坡较高的洞口，均增加了喷、锚、网等临时支护措施，保证施工过程中边仰坡的稳定；
●对隧道可能出现涌水、断层破碎带、岩溶等不良地质的段落，采取TSP203等超前预报手段，加强事先预报，并提出相关处理措施；
●对其它各种不良地质地段，均采取相应的对策措施；
●施工中加强监控量测工作和掌子面围岩地质编录，及时了解围岩动态，并根据监测结果及时调整支护参数，做到结构的安全、经济、可靠；
●针对不同的围岩级别分别采用弱爆破和光面爆破技术；
●隧道开挖面到仰拱、铺底等下部封闭作业面之间的距离不得大于80m，特殊地质不良路段的隧道开挖面到二次衬砌之间现场人员合计不得超过29人。
●隧道开挖面至二次衬砌之间，必须设置直径不小于700mm、壁厚不小于8mm的钢管救生通道，且每隔5-8米设置1处便于开启的活动门，平常情况下活动门应当关闭。开挖面20米范围内必须储备应急照明灯、食品、饮用水和必要的急救药品，并进行明显标示和定期检查更换，确保在有效使用期。
●隧道施工进洞100m后，必须安装机械通风设备供风，风口距离开挖面不得大于15m，每台风机必须单独安装电表以便核对开机供风时间。逆坡施工隧道必须配备足够的排水设备和救生设施。
●隧道施工必须按规定开展监控量测和超前地质预报。岩溶、富水、含有瓦斯等有毒、有害气体、穿越煤层、采空区或有断层、破碎带等不良地质的隧道，必须用水平钻孔方式进行超前预报复核。全断面开挖水平钻孔不得少于5个，分步开挖水平钻孔不得少于3个，钻孔深度不得小于30米，前后两次钻孔搭接长度不得小于5m。
4、隧道抗震设防措施
隧道的抗震设防主要采取了以下措施：
●洞口段及浅埋、偏压段均先加固地层后开挖进洞，避免出现坍塌。
●尽量降低洞口段边仰坡开挖高度，并采取可靠的喷锚网防护措施。
●严格施工程序，减少岩体扰动，减少塌方，对于超挖空洞、塌方地段须回填密实。
●洞口段衬砌采用钢筋混凝土结构。
●洞门墙采用整体式混凝土结构，接缝间采用短钢筋连接增强其整体抗震能力。
5、突发事件应急预案
地下工程因地质条件的多变性，设计阶段很难准确的掌握隧道地质情况，施工中由于对围岩的预测不准确或施工不规范，隧道施工时经常发生涌水、坍塌等事故，造成影响施工进度、财产损失、机械损坏、人员伤亡等，造成恶劣影响。为确保正常生产，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前应有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失。
对于隧道施工中，如果地质超前钻孔中水量很大，或TSP、地质雷达波速异常，以及根据施工掌子面判断前方含水量增大时，则有发生施工涌水的可能，这时，应停止掘进施工，采取措施，明确前方是否有可能发生涌水，如果有可能发生涌水，则应先判明涌水的补给来源，再根据水量补给情况确定是先排水，再注浆加固隧道周壁，还是直接注浆加固隧道周壁堵水的处理方案，并加强此段隧道初期支护的强度。
对于隧道施工塌方，则应根据围岩监控量测和施工人员巡查发现。如果在施工中，监控量测资料显示某段隧道开挖后初期支护长时间变形不能收敛，则应先停止洞内施工，通知洞内施工人员撤出隧道，再采取加强支护的措施，先用圆木等将此断隧道初期支护支顶，防止进一步变形，再采取周壁注浆等措施加强，否则，此段初期支护有可能因为变形过大而产生塌方；如果施工中发现某段已支护的衬砌段落有异响、吊块等现象发生，或隧道支护上、掌子面上产生裂缝，裂缝扩大比较明显，应及时通知洞内施工人员撤离隧道内，防止塌方后人员被困，危及生命，待塌方发生完成，洞内基本稳定后再进洞，采取措施处理塌方。