چکیده: طراحی و احداث سازه های زیرزمینی در بیش تر موارد با آگاهی تقریبی از پارامترهای ژئومکانیکی محیط دربرگیرنده انجام می شود. با توجه به دشواری برآورد پارامترهای زمین، رفتارسنجی و به کارگیری تحلیل برگشتی روشی سودمند است. رفتارسنجی در حین و بعد از اجرای پروژه نه تنها برای کنترل پایداری سازه ها بلکه برای تخمین مجدد داده های ورودی مربوط به پارامترهای ژئومکانیکی استفاده می شود که در تحلیل طراحی این تخمین باید به صورتی انجام شود که فاصله مقادیر واقعی و پیش بینی شده برای محیط مورد بررسی به حداقل ممکن کاهش یابد. هدف اصلی رفتارسنجی، تعیین شرایط پایداری در یک سازه زیرزمینی به کمک تهیه اطلاعات کمی بر اساس رفتارسنجی زمین و سیستم نگهدارنده تونل است. در تحلیل برگشتی، صرفا تعیین هویت مدل مکانیکی یا مقادیر ثابت مکانیکی و نیرو های خارجی آن مورد نظر نیست، بلکه هدف نهایی آن ارزیابی روش طراحی در طی ساخت و ساز است. در این پژوهش پارامترهای ژئومکانیکی خاک توسط تحلیل برگشتی به روش تک متغیره ی جایگزین و بر پایه داده های ابزار دقیق برای تونل خط 2 متروی مشهد برآورد شده است. داده های آزمایشگاهی، به عنوان پارامترهای ژئومکانیکی معادل در مدل سازی با نرم افزار FLAC 3D استفاده شده است. پس از انجام تحلیل برگشتی مقادیر مدول تغییر شکل (E) و نسبت تنش افقی به قائم (K) به ترتیب 199 مگا پاسکال و 0.48 محاسبه شده است. با تصحیح مقادیر اولیه پارامترهای ژئومکانیکی، تحلیل پایداری تونل خط 2 متروی مشهد در مقطع مورد مطالعه با استفاده از روش کرنش مستقیم انجام گردید و مشخص شد با توجه به نگهداری در نظر گرفته شده، تونل پایدار خواهد بود.