本段隧道工程沿线地质复杂，不良地质发育，尤其是岩溶地质发育，关塘二号隧道可溶岩分布广泛，岩溶形态多样，地表溶蚀洼地，溶洞普遍分布，溶岩水赋存于隧道穿越段的三叠系下统大冶组（T1d3）第三段白云岩组成的碳酸盐岩类含水岩组中。华严隧道发育有华严洞断层。
地层岩性：测区基岩大部裸露，地质构造简单，地层单斜，岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主。地表岩溶形态多样，岩溶洼地、落水洞、溶沟、沟槽等普遍发育。
地质构造：测区地质构造简单，地层倾斜，地表覆盖层薄，基层多裸露，节理裂缝发育。
水文地质特征：地表水：测区山高坡陡，地表径流条件较好，大气降雨多沿坡面排入沟中流走，地表水贫乏，主要是季节性水流为主。地下水：测区地下水主要为岩溶水。受大气降水补给，由于坡面径流条件较好，大气降雨大部分沿坡面排走，部分经溶蚀裂缝、溶沟溶槽等垂向下渗，地表调查未见有地下水出露，测区地下水不发育。
不良地质：沿线不良地质主要为岩溶和危岩落石
特殊岩土：特殊岩土为膨胀土、红黏土等。
光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。
