探地雷达数据处理和信息图像的地质解释分析研究是一个复杂的系统工程，也是当今国内外学术界和工程界雷达研究中的关键性问题。作为地下工程的隧道，其地质条件的复杂性和施工环境的多变性要求工程技术人员在探地雷达数据处理与判译方面具有较高的专业水平，而且不同类型的探地雷达又有所区别，故其方法和技术仍需在实际工程实践中不断地加以改善和提高。本论文依托黔西南区域高速公路的隧道工程实例，针对目前瑞典MALA-X3M探地雷达在公路隧道隧洞超前地质预报中探测不良地质体时，其数据处理及雷达图像解译分析方面的不足，主要的研究工作内容有以下四个方面：（1）作为物探测试手段的基础，研究分析了黔西南区域的地质构造，包括岩层的主要类型与特征，以及地层的接触关系，在此基础上详细分析了该区域不良地质体断层破碎带和溶洞的地质特征，确定出雷达信息图像地质解译技术研究的重要理论依据。（2）基于探地雷达的主要技术参数时窗、天线中心频率、介电常数、采样率、测点点距、增益、接收天线间距和天线的取向等和雷达方程理论，设计了不良地质体雷达地物标定的现场试验方案，并对黔西南区域典型的断层破碎带、溶洞进行了探测，归纳总结了其中的规律和问题。（3）结合黔西南区域高速公路隧道的地质超前预报与工程经验，提取出瑞典MALA-X3M探地雷达数据处理的分析流程。同时，针对雷达图像信息的判译问题，比较分析了相关理论与经验，提出了影响解释的主要因素及解译精度的提高途径与方式。（4）着重归纳了隧道围岩中断层破碎带、富水带、岩溶空洞等不良地质体在探地雷达图像中凸显的异常特征。在这些理论指导下，通过黔西南区域高速公路隧道的地质超前预报进行了溶洞和断层破碎带的雷达数据处理和图像识别解译技术研究。在此基础上，研究了地质雷达探明的不良地质区段的监控量测与预警算例，从一个新的角度验证了不良地质体的探地雷达图像特征及其对围岩稳定性的影响。