本实用新型公开了一种穿越大型溶洞的隧道结构，包括用于对顶部围岩进行支护的支护结构和用于对隧道衬砌进行支撑的桥跨结构，支护结构包括拱桥结构、锚喷支护结构和竖向支撑柱。本实用新型结构简单、设计合理，通过设置支护结构对顶部围岩整体以及顶部围岩中的关键块体进行支撑防护，有效避免顶部围岩中的关键块体和非关键块体中发生掉落，安全性好，且防护效果好；通过设置桥跨结构为隧道衬砌提供安装基体，同时能够满足隧道衬砌的线性设计高度和设计坡度，且能够避免在溶洞空腔底部的软弱地质上进行隧道衬砌的施工，保证施工成型的隧道的施工质量。