一种高铁隧底过水溶洞的加固结构及其施工方法，加固结构包括溶洞、施工斜坡通道和出渣竖井，加固结构还包括喷锚网支护层，喷锚网支护层包括锚杆、钢筋挂网和混凝土喷射层，加固结构还包括拱涵，拱涵包括拱涵基础、拱涵边墙和拱涵拱圈，施工斜坡通道、出渣竖井和拱涵外部的涵洞采用回填混凝土密实。施工方法包括溶腔开挖和溶腔清理、出渣竖井开挖和出渣施工、拱涵施工和溶腔回填等步骤。本发明结构稳定可靠，排水效果良好，可以确保施工安全，适用于高速铁路隧底过水型岩溶处理，尤其是具有一定规模和尺度的有水岩溶。