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[摘要]本文对基于地铁浅埋暗挖法施工的地面沉降监测及预报模型进行了深入的研究和实验，根据浅埋暗挖法的施工特点及原理，在掌握了浅埋暗挖法施工引起的地面沉降变形规律的基础上，提出了行之有效的监测方案，并总结了地面沉降的预报模型，为掌握某监测点的沉降规律，及时采取必要的措施抑制施工引起的过大地面沉降，确保周边建筑物和地下管线的安全有着重要意义。
[关键词]浅埋暗挖法 沉降监测 预报模型
[中图分类号] P427.2+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-306-1
1引言
在应用浅埋暗挖法进行地下施工时，不可避免的对周边环境造成一定的影响，甚至造成严重的后果。因此，了解施工对周边环境的影响程度，并研究施工所引起的地表沉降的预测方法，对施工引起的地表沉降进行准确的预测，根据预测结果采取相应的技术措施，确保其安全是城市地下工程设计与施工的重要环节。
2地铁浅埋暗挖法施工的地面变形监测
2.1浅埋暗挖法概述
浅埋暗挖法法在设计和施工中采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，充分调动围岩的自承能力，采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合体系。同时在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全生产与施工。
2.2地面沉降的变形监测
对于暗挖区间隧道，地面沉降监测点沿线路中心线每100m一个。观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个。如超过时，应重读后视点读数，以作核对。
2.3监测数据的处理
由于各种可预见或不可预见的原因，现场量测所得的原始数据具有一定的离散性，必须进行误差分析、回归分析和归纳整理等去粗存精的分析处理后，才能很好地解释量测结果的涵义，充分地利用量测分析的结果。例如，要了解某一时刻某点位移的变化速率，简单地将相邻时刻测得的数据相减后除以时间间隔作为变化速率显然是不确切的。如图1所示，正确的做法是对量测得到的位移-时间数组作滤波处理，经光滑拟合后得时间-位移曲线u=f（t），然后计算该函数在时刻t的一阶导数■ 值，即为该时刻的位移速率。
3地面沉降预测模型
3.1监测数据的处理
取沈阳地铁一号线某区间的一个监测点二月份观测的沉降值如表1所示。
3.2DM（1，1）模型预测
将该监测点沉降值的资料作为时间序列，依前面所述建模方法，建立如下形式的DM（1，1）模型：
解上式，并据最小二乘原理求得最优初始条件，得到预报方程为：
DM（1，1）模型拟合值与实测值如表2所示。
根据建立的DM（1，1）模型，预测t=12以后的3个地面沉降量，并与实测值进行了对比，如表3所示。
用13个拟合数据所得到的均方差m=±0.2047（mm），3个预测值的均方差m=±0.1168（mm）。其预测结果能够较好地反映数据的变化趋势。预测精度较高，效果良好。
4结论
浅埋暗挖法是近十多年来发展起来的一种新方法，已在城市地铁、市政地下管网及地下空间的其它浅埋地下结构的工程设计与施工中广泛应用。DM（1，1）模型是实现动态监测的一种有效方法，预测精度高，且不依赖于实际的地形条件等因素的影响。其预测值是完全满足于工程需要的，且预测曲线与原始数据的几何形状具有良好的吻合性。表明DM（1，1）模型是实现动态监测数据的一种有效方法，可以应用在地铁地面的沉降预测中，是一种实用的预报模型。
[关键词]浅埋暗挖法 沉降监测 预报模型
[中图分类号] P427.2+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-5-306-1
1引言
在应用浅埋暗挖法进行地下施工时，不可避免的对周边环境造成一定的影响，甚至造成严重的后果。因此，了解施工对周边环境的影响程度，并研究施工所引起的地表沉降的预测方法，对施工引起的地表沉降进行准确的预测，根据预测结果采取相应的技术措施，确保其安全是城市地下工程设计与施工的重要环节。
2地铁浅埋暗挖法施工的地面变形监测
2.1浅埋暗挖法概述
浅埋暗挖法法在设计和施工中采用多种辅助工法，超前支护，改善加固围岩，充分调动围岩的自承能力，采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合体系。同时在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计，实现不塌方、少沉降、安全生产与施工。
2.2地面沉降的变形监测
对于暗挖区间隧道，地面沉降监测点沿线路中心线每100m一个。观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过0.3mm，对不在水准路线上的观测点，一个测站不宜超过3个。如超过时，应重读后视点读数，以作核对。
2.3监测数据的处理
由于各种可预见或不可预见的原因，现场量测所得的原始数据具有一定的离散性，必须进行误差分析、回归分析和归纳整理等去粗存精的分析处理后，才能很好地解释量测结果的涵义，充分地利用量测分析的结果。例如，要了解某一时刻某点位移的变化速率，简单地将相邻时刻测得的数据相减后除以时间间隔作为变化速率显然是不确切的。如图1所示，正确的做法是对量测得到的位移-时间数组作滤波处理，经光滑拟合后得时间-位移曲线u=f（t），然后计算该函数在时刻t的一阶导数■ 值，即为该时刻的位移速率。
3地面沉降预测模型
3.1监测数据的处理
取沈阳地铁一号线某区间的一个监测点二月份观测的沉降值如表1所示。
3.2DM（1，1）模型预测
将该监测点沉降值的资料作为时间序列，依前面所述建模方法，建立如下形式的DM（1，1）模型：
解上式，并据最小二乘原理求得最优初始条件，得到预报方程为：
DM（1，1）模型拟合值与实测值如表2所示。
根据建立的DM（1，1）模型，预测t=12以后的3个地面沉降量，并与实测值进行了对比，如表3所示。
用13个拟合数据所得到的均方差m=±0.2047（mm），3个预测值的均方差m=±0.1168（mm）。其预测结果能够较好地反映数据的变化趋势。预测精度较高，效果良好。
4结论
浅埋暗挖法是近十多年来发展起来的一种新方法，已在城市地铁、市政地下管网及地下空间的其它浅埋地下结构的工程设计与施工中广泛应用。DM（1，1）模型是实现动态监测的一种有效方法，预测精度高，且不依赖于实际的地形条件等因素的影响。其预测值是完全满足于工程需要的，且预测曲线与原始数据的几何形状具有良好的吻合性。表明DM（1，1）模型是实现动态监测数据的一种有效方法，可以应用在地铁地面的沉降预测中，是一种实用的预报模型。