本申请公开了一种穿越采空塌陷区弯曲带隧道结构优化方法及装置，其中，方法包括：采集待研究隧道场地研究区残余变形情况，得到研究区域在隧道建设完成后长期变形的位移场与隧道建设运营期间隧道沿线残余变形情况，以分析隧道沿线长期变形情况，并对隧道残余变形模式进行归纳，提取隧道位置最大残余沉降量、最大残余水平变形量与隧道沿线倾斜及曲率变形量，以针对采空塌陷区弯曲带拟建隧道，并建立扩大洞径的结构优化方案，并根据隧道沿线残余变形情况，对于不同区段计算沉降缝设置间距和隧道沿线衬砌应力大小，综合确定沉降缝设置方式。由此，解决了相关技术中，未能合理利用隧道穿越采空塌陷区的结构，使得处治方式的经济性较差的技术问题。