本发明公开了一种用于复杂溶洞地区保护地铁结构的降水回灌工艺，包括如下步骤：布设地下水位观测孔，设置降水井和排水沟；设置回灌井、水位监测井以及集水供水沉淀系统，排水沟和回灌井连通集水供水沉淀系统；降水回灌工艺系统：降水井内水抽排至排水沟，排水沟内水抽排至集水供水沉淀系统，监测水位，地铁结构周边水位下降幅度超过2m，从集水供水沉淀系统抽水至回灌井内，直至水位恢复到2m的下降幅度内。通过对基坑、回灌井和地铁结构周边设置水位观测点，可及时的监测沉降动态。通过在降水过程中，监控水位下降和上升幅度，及时采取回灌施工，实现了有效防止或减少降水对周围环境的影响，避免产生过大的地面沉降和地铁结构变形的效果。