随着我国公路工程的发展,隧道工程的数量和里程不断增加。相应的,隧道养护检查工作量增长迅猛,而衬砌结构的质量决定着隧道长期使用的安全性,因此,公路隧道的质量检测工作就尤为重要。而传统的检测方法在检测过程中多依靠人工进行,部分部位检测需要架设支架,检测过程会影响隧道正常运营,检测质量也得不到保证。在公路隧道工程中,用探地雷达检测结构质量是一种较为先进的手段,但是常规的雷达检测方法多为人工手持雷达天线进行贴壁检测,也存在着检测效率低、安全隐患大的问题。这些检测方法的效率、精度及安全性都无法满足实际需要。为此,发展非接触式雷达检测技术已成为一种必要的需求。本文的研究工作如下:(1)本文深入研究了探地雷达电磁波的传播规律及其基本工作原理;(2)使用基于FDTD的数值仿真软件GprMaxV2.0,结合Matlab代码,建立了目标在不同空气距离下、不同电导率的介质中的正演模型并得到了与之对应的响应特征与规律;(3)针对隧道的素混凝土二衬和钢筋混凝土二衬建立了衬砌厚度、背后空洞、裂缝及脱空的正演模型,得到了这些质量缺陷的典型雷达剖面图;(4)通过浇筑混凝土模型板,采用不同型号雷达及天线进行户外物理实验检测,并通过后处理方法对实验数据进行处理,得到真实、准确的非接触式检测结果。(5)根据公路隧道的特点及衬砌状态设计了三种不同的基于车载非接触式雷达扫描系统的方案,分别为:支撑臂固定小轮车扫描系统、四通道快速扫描系统、单通道横向可移动式扫描系统;本文通过模拟得到了空气距离与雷达反射信号强度的数学关系式,电导率与反射信号强度的数学关系式,不同混凝土不同缺陷的雷达剖面图;通过物理实验得到了病害的非接触式检测数据;并设计了三种非接触式雷达车载解决方案,对公路隧道的快速检测研究有重要意义。