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地铁工程是一项投资周期长、技术复杂、参与单位众多、涉及多个专业的大型基础设施建设工程，目前的地铁工程信息管理由于缺乏统一的信息描述标准和集成共享机制，无法有效解决地铁工程信息在工程各阶段流失严重、地质信息综合利用率低和地铁工程信息集成和共享管理水平低等问题。 本文在对地铁工程项目特点、地铁工程信息管理、建筑信息模型(BuildingInformation Modeling，BIM)等方面现状深入研究和分析的基础上，借鉴BIM理念，提出建立地铁工程信息模型TIM(Tunneling and underground space InformationModelling)的构想。首先，在现有IFC标准描述机制的基础上，采用IFC代理实体扩展模式，针对地质、盾构隧道、基坑围护结构等不同对象，从各自的空间结构表达、物理元素表达和属性集合等方面出发，创建了针对性的IFC描述实体、属性集和实体间关系，构建了基于IFC标准的地铁工程信息基础数据体系。其次，基于地质信息模型、盾构隧道信息模型以及基坑围护结构信息模型的IFC扩展表达，形成了基于BIM技术的地质模型、盾构隧道模型以及基坑围护结构模型建模流程和方法。然后，分析了IFC标准的实现方式，采用早联编方式，实现了基于IFC标准的地铁工程各类数据结构与C++语言代码库，创建了IFC文件解析器，实现了IFC文件的读入、解析、生成和输出，形成了地铁工程信息模型TIM平台的集成关键技术。最后，按照设计的TIM平台总体体系架构，采用平台集成关键技术，初步建立了地铁工程信息模型TIM集成平台。 基于TIM平台，构建各专业三维信息模型，融合动态施工进度信息，建立了集三维地质模型、围护结构信息模型于一体的动态施工信息模型，形成了地铁基坑围护结构施作与基坑土方开挖耦合动态模拟方法。通过工程示范应用验证了地铁工程信息模型关键建模方法的可行性以及地铁工程信息模型TIM平台的有效性。 工程应用表明，本文所提出的地铁工程各专业信息的IFC扩展标准是正确和有效的，从理论和技术上解决了地铁工程不同专业间信息共享和集成互用的问题，为进一步开展地铁工程施工模拟、专业计算分析、全生命周期安全风险评估提供了坚实基础和系统平台。