隧道共2座，上、下行线共计850米，按双洞单向交通设计，隧道净宽9.75m ,净高5.0m。施工区间围岩划分为I、II、III类。隧道开挖断面大，最大开挖宽度为12.63米，最大开挖高度10.46米。隧道围岩为Ⅰ类３６０米、Ⅱ类２７０米、Ⅲ类２２０米，隧道设计采用复合衬砌，初期支护为钢拱架、钢筋网、喷混凝土、锚杆、管棚联合支护体系。汉寨隧道黄土塬两侧边坡陡立，冲沟发育，地形破碎，地势复杂。隧址区出露地层主要为第四系黄土，隧道进出口、边坡坡角及沟谷边坡地带多分布Q4冲洪积、崩坡积粉质黄土。
隧道区内不良地质及特殊性岩土有：黄土陷穴及裂缝、崩滑塌、湿陷性黄土等。隧道处于地下水位以下，区内黄土富含水，洞室穿过地层为黄土夹古土壤，孔隙、垂直节理发育，是较好的透水层。地下水的补给以大气降水为主，雨季施工有涌水的可能。
