本发明提供一种橡胶衬砌减震层及其施工方法，包括围岩，围岩内侧壁上设置有初期支护，初期支护内侧壁上设置有混凝土填充物，混凝土填充物内侧壁上设置有减震块，且减震块上设置有锚杆，锚杆自由端依次穿过减震块、混凝土填充物、初期支护和围岩，并固定在围岩内，减震块通过高密度三元乙丙橡胶作为其主要材料，且在高密度三元乙丙橡胶制成的减震块上沿横向和纵向设置有若干圆孔，且各个圆孔内均设置有聚氨酯，自粘防水板内侧表面设置有二衬混凝土。本发明通过减震层，震动效应传递到隧道衬砌结构的效果显著减弱，提高了柔性减震层的减震效果；用聚氨酯填充圆孔，在减震层遇水的情况下，聚氨酯膨胀，起到了很好的隔水以及填充二衬背后空隙的作用。