本发明公开一种复杂环境隧洞自适应衬砌结构及施工方法，涉及隧道施工技术领域，包括衬砌、调压层和连接筒；所述调压层设置于所述衬砌与围岩之间；所述连接筒设置于隧洞内并贯穿所述衬砌的顶部。本发明中的复杂环境隧洞自适应衬砌结构及施工方法，结构简单、设计合理、便于高效施工；能够应对隧洞高内水、高外水作用引起的衬砌开裂等工程问题，能保证隧洞衬砌在不同时期的安全问题；不仅丰富了目前水工隧洞衬砌结构型式，有效解决了水工高压隧洞衬砌难以设计的问题，同时具有重要的应用价值和广阔的应用前景。