本文以“十一五”国家科技支撑计划“青藏铁路运营安全保障系统研究”项目为背景,结合青藏铁路路基勘查任务,对地质雷达路基冻土病害的资料处理过程的实际情况做了分析,完善了青藏铁路专用雷达检测设备的数据处理方法。地质雷达技术是地球物理方法中的一种高分辨率、高效率、实时无损检测的光谱电磁法。地质雷达是目前国内外快速检测铁路路基病害的重要方法之一,对于车载铁路路基检测雷达采集的数据,层间多次波和轨枕干扰是不可避免的。如何减弱多次波干扰是各国铁路路基检测面临的一个重要问题。本文以反褶积理论为基础,分析了铁路冻土路基的结构,并用数值模拟的方法,分析多次波干扰产生的原因,应用预测反褶积算法做了去除多次波的实验。从理论出发,通过对多次波处理的模拟实验,验证预测反褶积算法的可行性。从实验的结果来看,预测反褶积算法可以有效的去除多次波干扰。本文通过已知数学模型中的各层物质的物理参数,计算层间多次波的波速、能量衰减情况,并推导出多次波的波动方程,总结出多次波的规律,以此作为计算预测反褶积参数预测步长的重要参考。本文列举了两种中心频率不同的天线在两段里程不同的铁路线上探测回的雷达信号,对四个剖面数据应用预测反褶积算法处理,消除多次波的干扰。分析处理后的结果,并讨论了所测剖面中可能存在的翻浆冒泥、外挤、路基下沉等病害情况。本文的研究内容对青藏铁路冻土路基检测工作具有重要意义。