结合池黄高铁工程,针对深厚岩溶区高速铁路桥梁沉降控制难点,提出了一种新型多层框架结合筏板式基础结构体系,同时比选简支梁和矮塔斜拉桥方案.为了研究其沉降规律,采用小应变土体硬化本构模型,考虑剪切硬化、压缩硬化及土体刚度的应力相关性,考虑桩、土及筏板共同受力,系统分析了分级加载条件下结构在板厚、桩径及桩长等不同因素下的沉降及底板应力的变化.研究结果表明:多层框架桥底板板厚加厚能够显著控制沉降,但会引起底板应力增加;1.5m的钻孔桩梅花型布置是基础的最优布置.研究成果能够为高速铁路深厚岩溶区工程的桥梁建设提供参考.