传统的路面检测方法存在着破坏路面结构和美观的问题,并且随着公路里程的不断增长,传统检测手段已越来越不能满足道路检测的需求。探地雷达作为一种无损检测的手段,能快速、连续地对路面进行探测,极大程度上避免了偶然误差的出现,在公路性能的评估,病害的探测中起着越来越重要的作用。本文研究探地雷达已有的理论和实践成果,总结了探地雷达在沥青路面测厚度、压实度和含水率的现状,分析了病害探测和有限元模拟的研究成果,并基于电磁波原理对探地雷达参数选择进行了分析,提出了完整的探地雷达在市政道路沥青面层的研究内容和技术方案。首先根据已有的工程实践和研究成果,提出了探地雷达测厚度、压实度和含水率的实验方案;基于IDS雷达对沥青面层的厚度测量从理论层面进行了公式的推导和系统误差的矫正。基于叠加原理测得天线的最佳检测高度,并提出在含水率检测中影响结果精度的V₍（（6-））指标,并基于已有的混合料介电模型,提出了一种含水混合料模型,并将其成功应用于混合料的介电常数预测。其次,基于频域和瞬态对探地雷达路面测量进行了有限元模拟。就频域下正演模拟的模型设置、边界等条件做了研究;在瞬态下对路面内部病害位置检测难易程度做了判断;最后基于蒙特卡洛法建立含随机空隙和含水的模型进行实验,分析了空隙对于模型的影响,实验发现空隙半径相较于空隙率对于模型的影响更大。最后,基于MATLAB对探地雷达检测路面内部病害进行了研究。从探地雷达的成像原理出发,对雷达图像进行除噪、分割、形态学处理等操作后,识别出路面内部的层间不良和管道,最终将程序编译为软件。