近些年,地铁缓解了大中城市的交通压力。地铁轨道交通建设已然成为城市建设的一项重大项目。在地铁隧道施工和运营过程中,很多外界因素会对隧道的主体结构产生影响,比如施工地区的地质条件、地上建筑物对其的负荷、隧道周围基坑的开挖、地下水及地铁列车高速行驶等,使其发生水平或者垂直方向的变形。若不能进行实时动态监测,则不能及时的发现隧道变形,酿成十分严重的工程事故。实现地铁自动化变形监测的前提就是布设诸如工作基点、基准点及监测点的变形监测网,变形监测主要对象是道床沉降、拱顶沉降、隧道水平位移、水平收敛、两轨差异沉降(铺轨后)。传统布点方法是在二维平面设计图上布设,主要问题有以下三点,第一,对象表达不直观,不能立体地呈现出隧道内各个变形监测点的空间位置;第二,纸质平面设计图纸的信息会随时间维度的增加而丢失,从而无法还原隧道的结构信息;第三,二维平面信息过于抽象,且二维平面设计只能通过专业技术人员的想象将平面信息转换为立体信息,使用方式过于局限。三维立体模型与传统二维平面图纸相比,不仅能够更加直观的呈现目标对象的基础结构,还能以任意视图对目标对象进行查看。对于复杂地形的地下隧道而言,地铁隧道采用三维空间立体模型呈现明显优于传统二维平面设计图。本文基于BIM的三维建模技术,将地铁隧道以三维立体的方式表达出来,在自动化监测方案的基础上进行变形监测网的布设。以测量机器人TM-50为监测设备,BIM+Dynamo为技术支持,研究三维模型在地铁隧道自动化监测方案中的所表现出的优势,实现地下隧道的可视化、透明化、可管理化。本文主要内容如下:(1)详细介绍TM-50测量机器人的工作流程以及GeoMoS监测软件的处理数据过程;(2)自动化监测方案中布设监测点、监测断面、工作基点、基准点及监测周期的设计;(3)基于BIM技术的地铁隧道参数化建模,在隧道的三维模型精细度划分的基础上创建地铁隧道三维模型,实现地铁隧道主体的三维模型可视化,并且将监测网点(工作基点、监测点、基准点)布设在隧道的三维模型上,完成监测点位的属性信息查询与空间位置可视;(4)在隧道三维模型的基础上进行空间分析,判断监测点布设的合理性,并且得到监测点布设的最佳位置。通过对地铁隧道实际工程研究,三维模型在地铁隧道自动化监测方案中表现出了可视化和可管理化的优势并且确定隧道三维模型的精细等级。技术人员可以在地铁隧道三维模型上直接进行变形监测网点的布设,不仅能将二维平面布点设计图直观的呈现在三维立体空间模型上,还能查询监测点相关的属性信息。最后利用三维模拟的空间分析技术实现对变形监测网布设是否合理的判断,并得到了监测点的最佳空间布设位置。