函谷关隧道全长7851m，最大埋深224m，开挖面积157~164m2。隧道进出口位于第四系更新统砂质黄土地层中，隧道中段位于第四系中更新统以砂质黄土为主夹黏质黄土地层。其中砂质黄土天然含水量为11.8%，隧道洞身位于地下水位以上。围岩级别为IV级围岩4350ｍ，V级围岩3501ｍ。隧道3次下穿连霍高速公路下穿段覆土厚40～70ｍ。

函谷关隧道结构设计：锚网喷+型钢钢架组成初期支护，钢筋混凝土二次衬砌。结合围岩级别，衬砌分为IV级黄土、V级黄土2种形式。拱墙初期支护喷射混凝土掺加合成纤维，掺量为1.2kg/m3；二次衬砌均为钢筋混凝土，主筋采用每延米5根d22的钢筋。施工方法V级围岩CRD法、IV级围岩弧形导坑法。CRD法施工之前临时竖撑和横撑均采用18工字钢架，竖撑喷混凝土厚度20cm。隧道设计支护参数如下表。