اهداف اصلی این پژوهش بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی تونل انحراف آب سد حاجیلرچای و همچنین تحلیل پایداری آن می باشد. در این مطالعه زمین شناسی عمومی منطقه، زمین شناسی مهندسی ساختگاه سد، خصوصیات زمین شناسی مهندسی و مکانیک سنگی مسیر تونل انحراف و تحلیل پایداری تونل به کمک روش های تجربی و نرم افزاری انجام گرفته است. سد مخزنی حاجیلرچای در استان آذربایجان شرقی، بر روی رودخانه حاجیلرچای از سرشاخه های رودخانه ارس در حال اجرا می باشد. سیستم انحراف موقت آب این سد، شامل تونل انحراف آبی به طول 314 متر و قطر 4/6 متر می باشد که در جناح چپ سد قرار گرفته است. توده سنگ های مسیر تونل عمدتا از آندزیت، سنگ های آذرآواری (پیروکلاست) و سنگ آهک با مقاومت نسبتا خوب که سیستم ناپیوستگی آن اغلب از نوع درزه و شکستگی های موجود به موازات گسل هاست، تشکیل شده است. در حین عملیات حفاری تونل به روش انفجاری، ویژگی های مربوط به سنگ شناسی مسیر تونل، سیستم ناپیوستگی ها و شرایط آب زیرزمینی در هر مرحله از حفاری تونل برداشت شد. بررسی های زمین شناسی انجام شده شامل برداشت های صحرایی، تهیه نقشه های زمین شناسی، کاوش های زیرسطحی از طریق حفر گمانه و انجام آزمایشات مکانیک سنگ بر روی تعدادی از مغزه های برداشت شده می باشد. برای بررسی دقیق توده سنگ های مسیر تونل، طول آن به چهار ناحیه تقسیم شده است و برای هر ناحیه خصوصیات زمین شناسی مهندسی و تحلیل پایداری انجام گردیده است. در این تحقیق با توجه به پارامترهای ژئومکانیکی توده های سنگی، شرایط پایداری و تمهیدات سیستم نگهدارنده مقدماتی برای تونل انحراف آب، بر اساس دو روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفت. در روش تجربی از سه سیستم طبقه بندی rmr (طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ)، q (شاخص کیفی تونلسازی) و gsi (اندیس مقاومت زمین شناسی) جهت برآورد کیفیت توده سنگهای در برگیرنده تونل انحراف و برآورد سیستم نگهدارنده مقدماتی استفاده گردیده است. در روش عددی نیز از روش اجزای محدود (نرم افزار phase2 v8.005) برای بررسی پایداری توده سنگ های در برگیرنده تونل استفاده شد. همچنین برای بررسی ناپایداری ساختاری توده سنگ (بررسی هندسه سه بعدی گوه ها) در مقاطع مختلف تونل، از نرم افزار unwedge v3.005 استفاده گردید.