随着我国公路路网的不断延伸,一些桥梁工程不可避免的被修建在岩溶发育区域。岩溶区地质条件复杂,许多隐蔽性溶洞在工程前期地质勘查阶段未被发现,随着工程的进行,部分桥梁桩基出现下伏溶洞的情况。当溶洞顶板承载能力不满足要求时,会造成桩基失稳,影响桥梁的正常使用。因此,对桥梁桩基下伏溶洞顶板进行承载特性分析意义重大。本文依托山西省牧童寺互通工程,采用现场勘察、理论分析、室内模型试验、数值模拟多种手段对桥梁桩基下伏溶洞顶板承载特性进行分析。主要的研究内容及成果如下:（1）采用地质钻探与高密度电法、瞬态瑞雷面波法相结合的综合勘探方法,对工程区域进行深入详细的勘察,通过对勘察结果对比分析,得到了岩溶的发育分布特征,建立了桩基与溶洞的空间位置模型。（2）在归纳总结已有岩溶区溶洞顶板稳定性评价方法的基础上,基于Hoek-Brown强度准则,推导溶洞顶板极限承载力计算公式。利用室内模型试验研究典型工况下桩基及溶洞顶板的受力变形特征,分析溶洞顶板的承载特性。将理论分析与模型试验结果对比分析,验证理论公式合理性。（3）利用FLAC3D对桥梁桩基下伏溶洞段进行数值模拟计算,分析桥梁桩基、溶洞顶板的荷载-位移规律及顶板塑性区分布特性。通过与室内模型试验所得结果对比分析,验证数值计算模型的可靠性,在此基础上研究不同因素（顶板岩体地质强度指标、顶板厚度、溶洞与桩的水平距离、溶洞洞径）对桥梁桩基下伏溶洞顶板承载特性的影响,给出不同影响因素下的桩基承载力安全系数。本文研究成果可为桥梁桩基下伏溶洞的勘察、桥梁桩基的设计提供一定的理论依据及技术参考。