旧有隧道隐伏病害复杂多样,持续演变会对隧道结构与行车安全造成危害。虽然探地雷达技术(GPR)在隐伏病害调查中已应用广泛,但对GPR异常特征的认识并未统一,相应病害程度评价体系亦未建立。为进一步推动技术发展,归纳总结不同成因旧有隧道病害,建立相应介电模型,正演得到GPR理论图像并与工程实测图像对比,进行异常特征甄别;引入模糊数学的隶属度理论将多个因素进行综合评判,建立旧有隧道病害程度评判体系。研究表明:隧道衬砌裂缝和空洞会因填充介质不同,介电常数差异显著,多表现为同相轴错断或者局部性绕射增强的异常特征;衬砌非密实区和防渗层破坏区会持续发展成水-混凝土-残积物混合群块结构,具有多个反射界面,相应GPR图像波形杂乱,并伴有局部强反射。应用实例显示利用GPR诊测确定潜在病害区域后,在核定与旧有隧道隐伏病害相适宜的评价权重基础上,以建立的评价模型将多因素制约对象进行隶属度综合评判,能够较好地开展旧有隧道安全等级划分。