本发明公开了一种波纹钢-混凝土组合支护结构及其施工方法。组合支护结构包括圆拱部波纹钢板，直墙波纹钢板，钢筋网，基座。圆拱部波纹钢依次与直墙波纹钢通过螺栓连接，直墙端部浇筑混凝土基座；各波纹钢中部设置注浆孔，与围岩之间灌注超流态混凝土。本发明采用波纹钢-混凝土组合结构制成，能够满足新建隧道的支护及病害隧道的维修的要求，同时，结构中各类波纹钢板的厚度、单元板片的尺寸和弧度等多项参数可根据具体工程情况进行调整，适用性强。本发明提供的波纹钢-混凝土组合支护结构的施工可在外场预制，不需要现场进行钢筋绑扎，降低了工人劳动强度，提高了施工速度和施工质量，并能对隧道进行快速加固和维修，降低隧道运行维护成本。