随着经济和社会的快速发展,我国高速铁路近来建设高潮。目前我国已成为世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大的国家。高速铁路是当今时代高新技术的集成和铁路现代化的重要标志,反映了一个国家的综合国力。然而现阶段高速铁路多层线下结构在运营过程中出现了CA砂浆层脱空、支承层与路基基床顶面间脱空等病害,严重制约高速铁路的快速发展。在检测多层线下结构方面,与其它无损检测方法相比探地雷达具有检测里程长、快速连续等特点,探地雷达在高速铁路多层线下结构病害检测中的适用性已经成为一个亟待解决的问题。本文主要从以下三个方面对探地雷达在多层线下结构中的适用性进行研究:(1)探地雷达数据处理软件的开发。论文总结了常用的探地雷达数据格式、探地雷达图像显示模式、探地雷达数据处理方法等内容,并基于MATLAB平台开发了探地雷达数据处理软件。(2)通过模型试验确定探地雷达检测参数和数据处理参数。通过对预设病害的全尺寸模型进行探地雷达现场检测,确定探地雷达检测多层线下结构检测参数的选取,如天线频率、采样间隔、采样频率等。利用开发的软件和商业软件处理检测数据,验证了开发软件合理性,确定了处理参数的选取范围。(3)检测系统的现场应用。利用全尺寸模型试验确定的检测方法和数据处理方法对未开通运营的及已开通运营的高速铁路多层线下结构进行现场检测和数据处理,完成多层线下结构病害雷达图像特征的识别和提取。利用探地雷达检测高速铁路多层线下结构,识别和提取了高速铁路多层线下结构中CA砂浆的缺失、支承层与路基顶层的脱空等病害,形成了一套比较完善的检测系统,为今后相关检测提供技术支持。