地质雷达在地质工程探测中得以了广泛应用,近些年来地质雷达应用于隧道衬砌健康诊断的研究也在广泛开展,实际检测中还有很多问题有待解决.该文的研究工作主要是通过混凝土模型试验模拟隧道衬砌缺陷,用振幅谱法分析试验采集地质雷达数据,分析了混凝土龄期对地质雷波形影响,总结了隧道衬砌各种典型缺陷的振幅谱特征,并以工程实例具体说明.主要研究成果如下:1、通过对模型混凝土龄期20~60天内地质雷达波振幅谱的对比分析,知混凝土龄期对地雷达波振幅谱值影响明显,这一点对地质雷达检测新建隧道衬砌质量有指导意义;2、模拟衬砌混凝土中的典型缺陷,研究了各种缺陷的地质雷达波振幅谱的典型特征,总结了其中规律,用来确定缺陷的位置和区分属于何种缺陷;3、研究了地质雷达检测模型中缺陷的精度,认为地质雷达应用于隧道衬砌健康诊断是可靠的;4、研究地下水对地质雷达波振幅谱影响的规律,用来判别衬砌背后和衬砌缺陷内部受地下水影响的程度;5、通过对山王庙隧道健康诊断工程地质雷达波振幅谱的分析,验证了模型试验的结果,并同其他传统检测方法如声波反射法,钻芯取样法的结果进行校对,地质雷达检测结果是满意.地质雷达应用于隧道衬砌健康诊断还存在很多实际问题有待解决,如何使地质雷达检测数据分析得更精确,如何应对环境对地质雷达检测数据的影响等等问题值得进一步研究.