本发明涉及隧道检测技术领域，尤其是涉及一种隧道衬砌空洞检测方法及检测装置，检测方法包括以下步骤：S100、将声波发生装置和测振仪放置在待测物体前，且声波发生装置与待测物体之间的距离小于测振仪与待测物体之间的距离，将声波发生装置与测振仪连接并调节激励音波频率；S200、测振仪对待测物体进行网格划分、测振仪对检测时间进行设置后，声波发生装置对待测物体发出定向声波，测振仪对待测物体上的网格点进行扫描式检测并生成相对应的特征波形样本信号；S300、调节测振仪和声波发生装置的检测位置，重复步骤S100和步骤S200，直至将待测物体检测完毕；S400、根据步骤S300获得的数据，计算出待测物体的自动振动幅值、多普勒频移、谱熵和空间谱熵。