隧洞的优点是线路短，水头损失小，便于管理养护，还能避开一些不良地质地段。由于隧洞修建在地下岩体中，所以地质条件对隧洞的影响很大，隧洞的主要工程地质问题是洞身围岩（即洞的周围岩体）的稳定性和围岩作用于支撑、衬砌上的山岩压力，以及地下水对围岩稳定的影响。

1.隧洞选线的工程地质条件

（1）地形条件。

地形上要求山体完整，洞室周围包括洞顶及傍山侧应有足够的山体厚度。隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、崩塌等现象存在。洞口岩石应直接出露或坡积层薄，岩层最好倾向山里以保证洞口坡的安全。

（2）岩性条件。

洞室应尽量选在坚硬完整岩石中，坚硬岩石岩性均匀致密，抗风化能力强，一般在坚硬完整岩层中掘进，围岩稳定，日进尺快，无需衬砌或衬砌工作量较小，造价低。而在软弱、破碎、松散岩层中掘进，由于这类岩石强度低，易风化和软化，顶板易坍塌，边墙及底板易产生鼓胀挤出变形等，需边掘进、边支护或超前支护，工期长、造价高。岩层厚度与围岩稳定也有很大关系。厚度很大的块状岩体，岩性均一，稳定性好，如岩浆岩和片麻岩、石英岩等，适合修建大型的地下工程。而薄层的沉积岩和变质岩中的片岩、板岩、干枚岩、黏土岩以及胶结不好的砂砾岩等，由于层次多，稳定性较差，特别是软硬岩相间的岩石以及松散破碎岩石，选址时应尽量避开。

（3）地质构造条件。

在褶皱核部，由于裂隙发育、岩石破碎，且可蓄存大量地下水（如向斜轴部），对围岩稳定不利，所以洞线应该避开核部。洞线穿过断层破碎带易造成大规模塌方，还可能有大量地下水的涌水，是影响围岩稳定的关键。单斜岩层的走向线与洞线之间的夹角及岩层倾角的大小，也影响围岩的稳定，其夹角与倾角越小，越不稳定。所以在单斜岩层中开挖的洞轴线尽量与岩层走向垂直。在水平或缓倾斜岩层中，应尽量使洞室位于厚层均质岩层中。

（4）岩体结构特征。

隧洞围岩岩体的各种结构面，可以组合成各种形式的岩块，如楔形体、锥形体、方块体、棱形体等，由于它们在所处洞身围岩中的位置、形态和存放方式不同，它们的稳定程度也不相同，如围岩中有陡立的泥质结构面存在时，对围岩的稳定极为不利。

（5）其他因素。

如有地下水存在，将对围岩产生静水压力、动水压力及软化、泥化作用。地下工程施工中的塌方或冒顶事故，常和地下水的活动有关，最好选在地下水位以上的干燥岩体内，或地下水水量不大、无高压含水层的岩体内。

此外，人为因素如施工方法和施工质量不当，都会对围岩稳定产生不利影响。

2.山岩压力

由于隧洞的开挖，破坏了围岩原有的应力平衡条件，引起围岩中一定范围内的岩体向洞内松动或坍塌，因而必须尽快支撑和衬砌，以抵抗围岩的松动或破坏，这时围岩作用于支撑和衬砌上的压力称为山岩压力。显然，山岩压力是隧洞设计的主要荷载，若山岩压力很小或没有，可认为隧洞是稳定的，可以不支撑；当山岩压力很大时，则必须考虑衬砌和支撑，所以正确估计山岩压力的大小，会直接影响隧洞稳定安全和经济效益。

山岩压力主要有松动山压和变形山压两种基本类型。目前对变形山岩压力研究得较少，在设计中主要考虑松动山岩压力。松动山岩压力主要来源于洞室开挖后，由于应力重新分布而引起一部务围岩松弛、滑塌，其数值一般等于塌落体的重量。山岩压力的大小不仅与围岩的应力状态有关，还与岩石性质、洞形、支撑或衬砌的刚度、施工方法、衬砌的早晚等多种因素有关。此外，由于围岩的变形和破坏有一个逐次发展的过程，因此山岩压力也是随时间变化的。

目前多采用岩体结构结合力学分析的方法确定山岩压力。该方法首先分析围岩中各种结构面组合而成的具有滑动边界的滑动体或塌落体。如果没有这样的塌落体，山岩压力等于零。如果存在不稳定塌落体，则该塌落体的重量即为山岩压力。当塌落体沿某结构面下滑时，还应考虑其抗滑力的影响，将塌落体的滑动力减去抗滑力即为山岩压力。

由于山岩压力受很多复杂因素的制约，所以，尽管人们长期以来对其进行过大量的试验研究，但至今仍未得到圆满解决。

3.围岩的弹性抗力

岩体的弹性抗力是指在有压隧洞的内水压力作用下向外扩张，引起围岩发生压缩变形后所产生的反力。围岩的弹性抗力与围岩的性质、隧洞的断面尺寸及形状等有关。