近30年来,随着国民经济的飞速发展与人口的日益增长,城市中的现有交通状况已不能满足人们日常出行的需要,地铁工程的开发与利用顺势而生,其发展趋势为地铁基坑面积与基坑深度越来越大,车站结构布置更加复杂,并且地铁车站多位于城市交通和人口相对密集区域,车站与其周围既有建筑的联系越来越多。城市地铁车站往往需要深度很大的基坑,在基坑开挖过程中会引起周边岩土的变形,从而给地表建筑物、地下管线的运营带来安全隐患,如果基坑发生问题,将会对四周建筑物造成不可估量的危害。因此在深基坑施工过程中对深基坑四周进行实时监测是非常重要的。本文根据城市地铁监测方案对本次测量的监测方案进行编制,从施工组织对地表变形的影响、地铁基坑变形监测的组织实施入手,分析了地铁基坑施工的方法以及各种施工方法对周边环境的影响和为应对影响而采取的各种监测措施,并根据不同监测项目采用不同的监测方案。本文结合国内外的研究成果,对现有的数据分析模型进行了梳理,选择合理模型对监测数据进行数据检测、曲线平滑、变形预测,力求做到准确预警。由于在监测过程中受场地条件的限制和测量人员操作失误的影响,监测数据可能存在坏值,为了得到准确的数据,本文采用来依达准则对监测数据进行检核,数据分析能准确把握变形监测物的实时动态变化情况,能对变形监测物的变化做出准确判断,维持施工的正常进行,当数据出现异常时,提出预警,及时调整施工方法和增加支护结构,本文采用图解平滑法对监测数据进行分析。把经过数据分析的变形监测数据序列看作是随时间变化的灰色过程,通过累加生成挖掘出系统潜藏的有序的指数规律,从而建立相应的预报模型。马尔可夫链适用于随机波动性较大问题的预测,能够反应出系统受各种复杂因素影响的随机性,用灰色GM(1,1)模型来体现系统灰色性,用马尔可夫链动态过程来反应系统受影响的随机性,通过两种模型的有机结合达到科学预测的目的,经过精度分析,将灰色马尔科夫链预测模型应用于监测点的预测是切实可行的,并具有一定的工程实用价值。总结起来,本文明确了地铁基坑开挖过程中变形监测的项目;根据地铁基坑不同的施工方式和不同的监测项目,运用合理的监测方案;结合国内外变形监测研究成果,提出合理的变形监测数据分析模型,并利用数据分析模型对变形监测数据进行了分析,并运用灰色马尔科夫链预测模型对下一期监测值进行了预测。