依托霍永高速公路隧道工程实例，借助地质雷达探测和开挖验证的手段研究了溶洞在雷达探测图像上的特征反射。通过对地下工程围岩理论、地下工程围岩稳定性分级方法、岩溶洞穴稳定性评价、地质雷达探测原理、隧道溶洞处置原则等现有资料的研究，并利用数值模拟的方法分析了岩溶洞穴所处位置对隧道围岩稳定性的影响规律。结合现场监控量测手段，研究注浆处理后隧道周边围岩稳定性的改善效果。得到一些直接应用于工程实践或供理论参考的研究成果。主要研究内容如下：（1）地质雷达在探测隧道围岩溶洞时，相应频率的天线和适当的仪器参数设置，在探测隧道周边溶洞时进行合理的测线布置，岩溶和深沟区域在雷达波形上的呈现特点和反射特征，以及对雷达探测结果的验证。（2）根据岩溶洞穴稳定性评价方法，应用有限元分析手段，模拟溶洞在隧道底板下方，拱顶正上方，隧道右边墙侧方时隧道周边围岩的位移和隧道衬砌的受力情况。并改变溶洞与隧道衬砌的垂直距离，溶洞半径，分析隧道周边围岩位移和衬砌受力变化。依据地下工程围岩散体压力理论和围岩共同作用理论，分析围岩位移变化和衬砌受力变化的原因。（3）依据隧道溶洞处理原则并参照以往工程实例，讨论该工程条件下处理隧道周边溶洞的方案，采用监控量测手段验证溶洞处理后的效果，并分析采用该加固方案对岩溶区域的作用机理。