چکیده: اطلاع از خصوصیات ژئومکانیکی محیطی که سازه زیر زمینی در آن احداث می‌شود، مبنای اصلی و تعیین کننده در طراحی، ارائه سیستم نگهداری، تحلیل پایداری این قبیل سازه‌ها می‌باشد. برای آگاهی از خصوصیات ژئومکانیکی و کنترل پایداری و بهینه‌سازی سیستم‌های نگهداری موجود از نتایج رفتار سنجی و تحلیل برگشتی به عنوان ابزاری برای تخمین مجدد داده‌های ورودی در حین اجرا و پس از احداث سازه استفاده می‌شود. اهمیت تحلیل برگشتی تا حدی است که توانایی کنترل پارامترهای ورودی در طراحی سازه‌های زیر‌ زمینی در حین احداث و پس از احداث سازه زیر زمینی مورد نظر را فراهم می‌آورد. هدف از این تحقیق انجام تحلیل برگشتی برای تدقیق پارامترهای طراحی در خط 2 متروی کرج، با استفاده از نتایج حاصل از ابزار دقیق است. در مرحله اول، طراحی خط مذکور بر اساس پارامترهای ژئومکانیکی به دست آمده از آزمایش‌های برجا و مطالعات زمین‌شناسی بوده است. بر این اساس گام حفاری در حدود 7/0متر طراحی شده ‌بود. ولی با توجه به‌ این‌ که‌ روش حفاری در پروژه مورد تحقیق، روش NATM است، طراحان به ‌این نتیجه رسیدند که با گام حفاری حدود 2/1 تا 5/1 متر نیز تونل پایدار است. در این پایان‌نامه ابتدا با استفاده از پارامترهای به دست آمده از آزمایش‌های برجا سعی شد که پایداری تونل (با استفاده از نرم افزار FLAC2D) را به روش کرنش برشی بحرانی ارائه شده توسط ساکورایی مورد ارزیابی قرار دهیم. با توجه به گام حفاری 2/1 متر در کیلومتراژ مورد بررسی متوجه شدیم که تونل پایدار نمی‌ماند. همان‌طور که بیان شد با استفاده از روش‌های مشاهده‌ای تونل پایدار است. این امر ما را به‌سوی استفاده از رفتارسنجی و نتایج حاصل از ابزار دقیق، برای بازنگری در پارامترهای طراحی کشاند. در ادامه با استفاده از تحلیل برگشتی مستقیم، روش جستجوی تک متغیره، پارامترهای پیشنهادی حاصل از آنالیز حساسیت مجدداً محاسبه شده‌اند. این پارامترها، مدول الاستیسیته از میان پارامترهای ذاتی خاک و نسبت تنش‌های افقی به قائم از میان پارامترهای محیطی بودند. بعد از تدقیق پارامترها، مجدداً تونل تحلیل پایداری شد و مشاهده شد کرنش برشی بحرانی حاصل در حد مطلوب بوده است. در پایان سیستم‌ نگهداری اولیه نصب شده و ترخیص تنش نهایی انجام شد. ضرائب اطمینان سیستم نگهداری توسط نرم افزار PCACOL به دست آمد.