依托郑西高速下营隧道,运用地质雷达对下营隧道侧部充填型溶洞进行了探测,总结了下营隧道充填型溶洞地质雷达图像典型特点。基于地质预报结论,运用ABAQUS有限元软件,从围岩应力及初支结构形变两方面对不同深度径向注浆加固方案进行了模拟分析,优化了溶洞处治方案。结合现场监测结果证明注浆加固体可以和围岩形成应力圈共同受力,改善溶洞引起的隧道围岩偏压,减小初支结构变形。随着注浆加固深度的增大,加固效果的提升会逐渐降低,采用5m的加固深度能达到比较好的处治效益。