隧道所在范围地层岩性为第四系全新统冲洪积层细圆砾土，上更新统风积新黄土，中更新统风积老黄土，第三系上新统粉质粘土和侏罗系中统砂岩夹泥岩含煤线层；隧道通过基岩主要为泥岩夹砂岩，产状平缓，基本为水平层理，泥岩、砂岩互层，层厚不一，薄层～厚层不等，节理发育，易产生掉块、坍塌现象。
根据设计图纸显示：洞身岩性主要为砂岩夹泥岩：砂岩，砂状结构，薄层～厚层状，节理裂隙发育，泥质胶结，呈碎块状，压碎结构；泥岩，泥质结构，薄层～厚层状，泥质胶结，节理裂隙发育，呈碎块状，镶嵌结构；横山隧道起迄里程DK333+265～DK344+713，全长11448m，设计为双线隧道，是全线范围的重点控制工程。隧道最大埋深为283.68m。
