近年来我国隧道工程取得前所未有的发展,隧道工程的数量和里程不断增加。为确保交通安全通行,隧道工程的耐久性问题显得尤为重要,而结构检测是及时发现隧道结构问题,保障隧道工程安全的重要环节。在隧道工程中,隧道衬砌是重要的支护措施,衬砌-围岩的整体稳定性对隧道结构至关重要。隧道衬砌质量决定着隧道长期使用时是否稳固、安全、美观。因此,衬砌-围岩质量检测不仅是控制衬砌混凝土施工质量的主要手段,也是评价运营隧道安全的首要环节。运用地质雷达检测隧道衬砌结构是近年来广泛使用的一种先进检测手段。但当前的地质雷达检测多为人工手持雷达天线,存在检测速度慢、检测人员安全风险高等诸多问题,发展非接触式雷达探测系统可以有效解决以上问题。研究内容如下:(1)非接触式雷达探测应用于隧道工程检测领域属于目前该领域前沿研究,本文首先研究了基于非接触式探地雷达的隧道质量缺陷检测理论;(2)建立了非接触式雷达探测隧道质量缺陷正演模型,得到了目标在不同空气距离下的响应特征与规律,目标在不同电导率的介质中的响应特征与规律;(3)通过建立正演模型,得到了大量多种雷达天线频率下公路隧道典型衬砌模型雷达剖面图、公路隧道典型衬砌质量缺陷雷达剖面图,分析了Gpr Max正演软件针对该模型的某些不足;(4)对雷达数据后处理编写了相关算法;(5)针对公路隧道检测建立了试验平台,并对国内外多种雷达天线进行了相关物理试验研究。本文得到了基于正演模型的雷达反射信号强度与不同空气距离之间的响应曲线和拟合公式,结合正演模型的雷达反射信号强度与介质不同电导率的响应曲线和拟合公式,不同雷达天线频率下公路隧道典型衬砌模型非接触式雷达剖面图、不同雷达天线频率下公路隧道典型衬砌质量缺陷雷达剖面图,获得了不同雷达天线的实测数据。