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探地雷达(GPR)作为一种快速高效的工程物探技术，在溶洞的排查(隧道地质超前预报、路基隐患探测、建筑物地基勘察等)中得到了广泛的应用，但是对于溶洞GPR剖面特征理论研究不多。本文基于时域有限差分法(FDTD)，根据溶洞填充物不同(空溶洞、充水溶洞、淤泥溶洞、充砂溶洞以及混合溶洞等)建立相应地电模型，对不同大小、不同埋深、不同填充物的单一溶洞以及两个溶洞模型进行正演模拟，得出一系列正演图，对正演成果进行详细的运动学和动力学分析。模拟结果表明，根据溶洞GPR反射剖面的反射时间、相位、振幅等信息基本可判定溶洞的发育位置及填充物类型。最后，针对某隧道地质超前预报工程探测到的溶洞与岩溶通道进行了模拟，结果与实测剖面吻合较好。本文正演成果对我们在实测溶洞GPR剖面的快速识别、溶洞的准确定位以及填充物类型的判别有很好的指导作用。