با پیشرفت تکنولوژی حفاری تونل و ورود آن به ایران علی الخصوص در بخش حفاری مکانیزه تمام مقطع، تونل های زیادی با این روش احداث شده و یادر حال اجرا درکمترین زمان ممکن و با کمترین هزینه هستند. اجرای تونل سازی در نواحی درون شهری با زیر بنای حساس و میزان بهره وری بالا که حداقل تاثیر بر روی سازه های سطحی را داشته باشد یکی دیگر از دلایل ساخت تونل با حفاری مکانیزه tbm می باشد که استفاده از سیستم های نگهداری پیش ساخته شده یکی از ملزومات این نوع حفاری است .شناخت بهتر tbm و انتخاب نوع دستگاه جهت حفاری ها از اهمیت برخوردار است با توجه به بالا بودن سرعت حفر در روش حفاری مکانیزه استفاده از فرآیندی که بتوان با سرعت زیادی عملیات نصب سیستم نگهداری را انجام داد کاملا ضروری است. این فرآیند با تولید قطعات پیش ساخته ی بتنی آغاز می شود و با نصب آنها توسط دستگاه خاتمه می یابد . یکی از مهمترین قسمت های این فرایند طراحی قطعات پیش ساخته ی بتنی ( سگمنت ) و بررسی وضعیت پایداری آن است. لذا در این پایان نامه با توجه به اصول مکانیک سنگ به جنبه های مختلف و بررسی نیروهای وارده به این قطعات پرداخته می شود تا میزان تنش های اطراف تونل به روش مدل سازی به کمک نرم افزار flac3d و روش تجربی تعیین شده و با نتایج آزمایشات مقاومت سگمنت مورد بررسی قرارگرفته که ضریب ایمنی سیستم تعیین می گردد. همچنین نحوه نشست زمین قبل و بعد از حفاری مکانیزه با روش تجربی به کمک نظریه بابت تحلیل می گردد و نتایج آن با مدل سازی در نرم افزار flac3d مقایسه می شود. و همچنین چگونگی مدل سازی تونل و نیز سیستم نگهداری به روش پوسته ای با نرم افزار flac3d می پردازیم که نتایج آن با گزارشات ابزار دقیق مقایسه می گردد.