چکیده: ساخت تونل به دلیل توسعه و ارتقای زیرساخت‌هایی مثل بزرگراه‌ها، مترو، راه آهن، پدافند غیرعامل و بسیاری از امکانات دیگر به‌تدریج در حال افزایش است. روش متداول در حفاری تونل و فضاهای زیرزمینی، روش‌های سنتی (چالزنی و آتشباری) و روشهای مکانیزه (رودهدر و TBM) می‌باشد. پس از حفر تونل‌ به روش سنتی، نیاز به سیستم نگهداری به دو شکل موقت و دائم ضروری است. روشهای متعددی برای سیستم نگهداری موقت تونل‌ها وجود دارد. یکی از این روش‌ها در زمینهای سست، استفاده از قاب فلزی به همراه شاتکریت می‌باشد. روش‌های تجربی و عددی متعددی برای طراحی این سازه مرکب وجود دارد که آخرین روش جامع و کاربردی آن، استفاده از روش مقطع معادل برای تحلیل و طراحی این مقطع مرکب می‌باشد. در هنگام اجرای این سازه‌های موقت، معمولاً به دلیل سرعت کار و شرایط متغیر محیطی، امکان انحراف ضخامت شاتکریت و فواصل پروفیل‌های فولادی از مقادیر به دست آمده در مرحله طراحی وجود دارد که این تغییرات جزو عوامل تأثیرگذار در جوابگویی سازه خواهند شد. در این رساله با توجه به این مسأله مهم، نسبت به تهیه اطلاعات آماری از این متغیرها در پروژه‌های واقعی اقدام گردید. سپس با استفاده از این اطلاعات و با استفاده از سه روش متداول آزمون‌های نیکویی برازش، تابع توزیع مناسب برای این متغیرهای تصادفی، تعیین گردید. نتیجه بدین صورت حاصل شد که توابع توزیع پیشرفته Generalized Extreme Value و Wakeby به ترتیب برای ضخامت شاتکریت و فواصل پروفیل‌های فولادی به عنوان مناسب‌ترین توابع چگالی احتمال انتخاب گردیدند. بر اساس پارامترهای توابع توزیع به دست آمده، نسبت به شبیه‌سازی و تولید نمونه‌های متعدد از این متغیرهای تصادفی اقدام شد که این مقادیر برای سه حالت سازه اجرا شده، روش طراحی تجربی و روش طراحی مقطع معادل به دست آمد و بر اساس آنالیز مونت کارلو، تحلیل قابلیت اعتماد چنین سازه‌ای انجام گردید. نتایج به دست آمده بیانگر این موضوع است که بایستی اثر خطای ساخت در ضریب اطمینان لحاظ شود. در ضمن مشخص گردید که برای مقاطع نعل اسبی بهتر است از دو ضریب اطمینان متفاوت برای طراحی ضخامت شاتکریت در دیواره و سقف تونل استفاده شود. بر این اساس، این کار برای روش مقطع معادل انجام پذیرفت و نشان داده‌شد که در این روش طراحی، برای رسیدن به احتمال معینی از خرابی، از چه ضریب اطمینانی باید استفاده گردد.