一种大型岩溶空洞隧道结构，以有效解决大型岩溶空洞内隧道结构的安全和经济性问题，有效抵抗岩溶空洞顶部的落石冲击力，确保隧道结构和线路运营安全。隧道结构采用钢筋混凝土整体浇筑，底部坐落在位于稳定岩石地基之上的隧道基础上，隧道基础上于隧道结构横向两侧外设置钢筋混凝土保护墙，两侧钢筋混凝土保护墙的顶部延伸至岩溶空洞顶板。岩溶空洞顶板下方设置两端与钢筋混凝土保护墙固结的钢筋混凝土横隔板，将两侧钢筋混凝土保护墙之间的空间分隔成上部空间和下部空间，在上部空间里填充轻质材料形成轻质填筑体。钢筋混凝土保护墙外侧设置由隧道弃碴填筑形成的反压体。