探地雷达又名地质雷达，是用频率介于106-109Hz的电磁波来确定地下介质分布的一种地球物理方法，当前主要应用于大坝坝体检测、高速公路、铁路隧道检测、工程勘察及城市管线探测等领域。本文作者通过多次的隧道检测工作体会到在雷达的实际应用过程中，如何对所得雷达图像进行恰当准确的解释是本方法能否成功的关键所在。因此，利用电磁波有限时域差分正演技术来对雷达资料的解释判断进行指导便是本文的主要研究目标。本文首先详细介绍了探地雷达的理论原理、工作方法及基于时间域有限差分理论的电磁波正演方法，在此基础上，首先构建隧道中可能出现的多种缺陷结构，特别是较复杂缺陷的几何模型，如连续钢筋网、空洞及钢筋网格后的衬砌空洞等，再通过电磁波正演软件GPRmax2D及绘图程序得到其雷达波正演反射剖面图。将实际工作中得到的雷达图像与正演图像进行对比，分析其雷达信号特征的异同点，再通过现场开挖成功地验证了这一方法的有效性。