本发明涉及铁路建设技术领域，具体而言，涉及一种隧道树根式隧底结构及其施工方法，包括：隧道仰拱、外层环向钢筋、连接板、排水管、第一连接杆和抗拔锚杆，通过在隧道仰拱正下方设置排水管，然后第一连接杆将排水管和连接板连接在一起，最后将连接板固定连接在外层环向钢筋上，排水管上方设置有预留接头，可以连接第一连接杆，排水管给外层环向钢筋一个向下的拉力，导致外层环向钢筋也给隧道仰拱一个向下的压力，而且本发明使用了抗拔锚杆，也给与外层环向钢筋一个向下的拉力，进而防止隧底由于软岩或者膨胀岩而出现隆起，将排水管设置在隧道仰拱以下，将侧沟的水导入排水管内，快速排出污水，减少发生隧道隆起的概率，防止发生事故。