本发明涉及隧道工程领域，具体涉及一种穿越大型全充填溶洞的隧道衬砌结构及施工方法。该结构包括初期支护和二次衬砌结构，初期支护包括拱部初期支护、边墙上部初期支护和边墙下部初期支护，隧道的两侧各设有一个边墙上部初期支护，也各设有一个边墙下部初期支护，还包括均锚固到基岩中的拱部锁脚锚固件、边墙上部锁脚锚固件、边墙下部锁脚锚固件和水平锚固件；拱部初期支护两侧的下端均固定连接有拱部锁脚锚固件，边墙上部初期支护两侧的下端均固定连接有边墙上部锁脚锚固件，边墙下部初期支护两侧的下端均固定连接有边墙下部锁脚锚固件，初期支护两侧均固定连接有水平锚固件。上述结构能够控制施工中的变形，提高安全性。