با گسترش ساخت و سازهای شهری، مشکلات جدیدی برای گودبرداری و مقاوم سازی آنها مخصوصا در گودبرداری های عمیق ایجاد شده است. پدیده ی قوس شدگی خاک یکی از عوامل موثر در طراحی ایمن و اقتصادی سازه ی نگهبان است که با بررسی آن می توان هزینه ی ساخت سازه نگهبان را کاهش داد. از نرم افزار plaxis 3d tunnel جهت مدل سازی عددی سه بعدی به منظور بررسی اثر قوس شدگی در سازه ی نگهبان با روش شمع و مهاری (انکراژ) که مرکب از شمع های فولادی و مهارهای فولادی است، استفاده شده است. دو نوع خاک ریز دانه (cl-ml) و درشت دانه (sc-cm) در حالت خشک و اشباع مطابق با مشخصات ژئوتکنیکی ایستگاه های a2 و l2 خط دو قطار شهری مشهد، با مدل رفتاری خاک سخت شونده (hs) استفاده شده است. مدل سازی ابتدا با فاصله ی افقی و قائم 2 متر بین مهارها آغاز و تا فاصله ی 4 متر انجام شد. با بررسی نتایج مشخص شد که استفاده از روش شمع و مهاری برای خاک ریزدانه در تمامی فواصل (تا s=4 m) ایمنی قابل توجهی را در هر دو حالت خشک و اشباع تأمین می کند در حالی که در خاک درشت دانه خشک تنها تا فاصله ی 3/2 متر و درشت دانه اشباع تا فاصله ی 2/4 متر ضریب ایمنی در حد مجاز بدست آمد. همچنین نشست سطح زمین و آماس کف گود نیز بررسی شد و در آخر با بررسی وضعیت تنش های اصلی در خاک در فاصله ی میان شمع ها و در وسط شمع، به وضوح پدیده ی قوس شدگی و تاثیر آن در انتقال تنش ها مشاهده گردید.