隧道工程所面临的工程地质问题常具有隐蔽性与不确定性的特点,而实际工程中对地质条件的掌握程度直接影响了隧道设计方案与施工过程安全,但传统地质勘察手段相对复杂,建模可视化与地质信息交互程度较低,不同建设阶段的图件信息化管理与成果共享难以兼容,常出现工作重复等情况。因此,如何快速建立三维信息化地质体模型并将其应用于工程设计的不同阶段是亟待解决的问题。BIM技术具有的强大信息携带与可视化建模交互设计功能,本文通过二次开发手段,针对地质数据信息量大、复杂性高、隧道围岩设计步骤繁琐、与数值模拟软件交互困难等问题,研发了基于BIM-CATIA的三维建模及有限元前处理平台,该平台集成隧道及围岩参数化设计,CATIA-Flac3D数据转换接口,地质数据整理等功能,并采用工程实例对平台进行可行性验证。主要研究内容及取得的研究成果如下:（1）开发基于CATIA三维地质体模型参数化设计程序。依据现场勘测、钻孔及经验推测等相关资料,整理剖面、地形、钻孔等勘察数据特点与类型,使用VB.NET与Matlab编程语言在CATIA内进行三维地质建模设计开发,程序实现了地表面的快速提取与导入生成,内置了地层分界面建模的两种方式:一种是提取CAD剖面数据以导入CATIA生成地层分界面;另一种是对有限钻孔点进行虚拟插值,以插值点云数据生成地层分界面。设计完成的三维隧道围岩模型可较真实反应地层条件与走向。（2）针对隧道设计特点与CATIA建模方式,研究了“骨架+草图”设计方法,基于已完成的三维地质模型,开发相应程序,可实现隧道主轴线提取导入、多种隧道断面类型以及隧道结构自动生成等功能,用户可以直接从CAD地形图中提取隧道轴线并导入三维地质模型中,输入隧道断面参数后即可在三维地质体模型中自动生成隧道结构。（3）针对FLAC3D前处理复杂,建模与计算软件转换繁琐等问题,在CATIA内完成三维地质隧道围岩模型后对其进行四面体网格单元划分,并分析CATIA模型网格文件与通用数值模拟软件网格文件数据特点以及接口连接方式,比较其与FLAC3D网格数据格式特点,编写CATIA-FLAC3D数据转换接口程序。并以西南地区某隧道工程为例验证了CATIA-FLAC3D接口的可行性。（4）结合SQL数据库,采用VB.NET程序语言对地形数据提取、地面模型生成、地层界面划分、地质数据初整理、CATIA-FLAC3D转换接口等功能进行打包、集成,并进行模块化界面开发,使该程序具备可迁移性,后续对相应功能进行研发完善。（5）以贵州省思南县某YG隧道工程为工程实例,通过软件平台对隧道结构,围岩进行参数化三维模型设计,并利用CATIA-FLAC3D转换接口对隧道开挖进行有限元分析,结果显示该软件平台对于地质数据处理转换,三维隧道围岩模型设计以及围岩稳定性评价具有较好的工程应用效果,验证了平台的可行性,为进一步将BIM技术应用于岩土工程中提供参考。该平台基于BIM信息化、参数化建模思想,将大量的地质勘察数据三维图形化处理与隧道设计、施工阶段围岩稳定性评价相结合,可为实现资源优化配置与共享,节约工程造价提供技术支撑。