当前,我国隧道工程领域的信息化水平较低,主流的设计工具仍是Auto CAD。Auto CAD表达工程信息的方式是二维的,难以直观地展示设计对象的几何和空间位置信息,而且还存在工程信息缺乏关联,信息传递和更改效率低等问题。随着参数化建模技术的发展,二维隧道设计方式已经无法满足工程的发展需要,因此需要引入BIM技术。目前多数隧道设计的BIM应用局限在“翻模”层面,这种逆向设计方式违背了 BIM的初衷,无法体现BIM的应用价值。在隧道设计阶段,实现BIM应用价值最大化的方式是三维正向设计,国内已有许多设计单位正在进行积极地探索研究。本文基于Revit软件平台,开展了基于BIM技术的公路隧道正向设计研究,研究工作和主要结论如下:(1)阐述了正向设计的概念,提出了基于参数化建模技术的隧道BIM正向设计的流程和方法;定义了公路隧道正向设计的5种模型细节层次(LoD),指定了每种LoD模型包含的细节和内容,为实现隧道正向设计奠定基础。(2)提出了基于参数化2D草图和几何构造操作的多尺度公路隧道设计建模方法:基于Revit族设计参数化2D草图,通过开发Dynamo程序实现几何构造操作及定义各LoD模型之间的依赖关系,在建模同时实现隧道模型的自适应拼接,创建得到的隧道模型支持在不同LoD模型之间动态切换,而且在发生设计变更时能够自动保持模型的一致性。(3)开发用于三维地质建模的Dynamo程序模块,弥补了 Revit在地质建模方面的不足:在Revit中实现了基于Delaunay三角剖分的高精度TIN地形曲面的重建,通过克里金插值法加密钻孔数据,生成地层分界面并完成分层地质模型的创建,实现了基于三维扫描技术的溶洞在地质环境中的三维可视化。为基于三维地质环境进行隧道正向设计提供参考。(4)通过某公路隧道工程案例验证了本文提出的多尺度隧道设计建模方法的可行性与复用性,建立了参数化构件族库,在多尺度隧道模型基础上进行了正向设计的施工图设计以及自动出图研究;实现了隧道模型与地质模型的整合,并用于分析评估溶洞的存在对隧道结构产生的影响。本文的研究成果有利于促进隧道正向设计的应用研究,进一步提升BIM的应用价值,也有助于提升隧道工程领域的信息化和集成化水平。