随着客运专线铁路隧道的大量修建，隧道衬砌中存在的空洞严重威胁着隧道的安全施工及后续的运营，因此对于隧道衬砌质量的检测工作越来越重要。由于传统的有损检测，如人为判断、钻芯取样等，存在效率低、代表性差、偶然性大、无法检测深部且有损结构整体性等缺点，不能有效、准确地评价其质量，同时对于检测出的衬砌背后空洞对于围岩及衬砌的稳定性影响也只限于通过长期的监控量测数据来反映，具有一定的滞后性。因此研究隧道施工中的衬砌质量的快速检测方法及建立模型模拟背后空洞，快速判断围岩及衬砌稳定性的影响具有重要的研究价值和实际意义。　　通过研究雷达的基本工作原理及重要的技术参数，掌握雷达数据图像的处理方法，同时了解衬砌的结构构造类型及适用条件，讨论了隧道围岩与衬砌变形机制，得出围岩变形是引起隧道衬砌支护变形破坏的主要因素，并且隧道衬砌本身的质量也对结构的稳定破损产生很大的影响。又从施工、材料、地质环境等多种因素入手分析了衬砌背后空洞，不密实，脱空等隧道衬砌典型缺陷的成因，并对这些缺陷的雷达图像特征进行了描述。通过以上内容对隧道衬砌质量检测提供参考依据。　　结合沪昆铁路客运专线贵州段高家屯隧道的衬砌质量检测工作，对隧道衬砌混凝土的厚度及背后缺陷进行了检测评价，探测出衬砌背后存在的空洞情况，针对初期支护探测的两处空洞，依据现场地质环境利用有限元软件MIDAS GTS建立模型，模拟存在空洞断面的围岩及衬砌的位移、支护结构内力、塑性区等进行比较分析，得出空洞处围岩及衬砌的力学参数，对比隧道现场实际监控量测数据，发现模型预测数据与实际检测数据基本一致，并对预测出的对隧道造成威胁的空洞进行注浆或加设顶棚处理后，经过后续监控量测，证明支护处置措施效果明显。从而证明了模型预测的准确性和可行性，同时说明了探地雷达在客运专线隧道衬砌质量检测中的准确性和必要性。以此可以建立针对本隧道及相近工程衬砌质量缺陷的无损检测—模型预测—及时处理的工程模式，及时处理缺陷，防止隧道事故的发生。