Η εφαρμογή των γεωδαιτικών μεθόδων στη χάραξη και παρακολούθηση των υπογείων έργων ακολουθεί σε γενικές γραμμές μια συγκεκριμένη πρακτική η οποία όμως (1) δεν έχει τεκμηριωθεί ως προς την ακρίβεια και τα όρια εφαρμογής της, και (2) τα στοιχεία που συλλέγονται στα διάφορα έργα στη συντριπτική τους πλειοψηφία δεν αξιολογούνται ή αξιοποιούνται. Η παρούσα Διατριβή στοχεύει να συνεισφέρει στο διπλό αυτό στόχο και γι’ αυτό περιλαμβάνει δύο βασικές ενότητες: Η πρώτη ενότητα στοχεύει στην τεκμηρίωση της ακρίβεια της γεωδαιτικής μεθόδου με βάση αναλυτική και πειραματική προσέγγιση και διερευνάται η ποιότητα και η αξιοπιστία διαθέσιμων παρατηρήσεων από αριθμό υπογείων έργων. Ειδικότερα, υπολογίστηκε η ακρίβεια χάραξης σηράγγων, ανάλογη του κύβου του πλήθους στάσεων σκόπευσης. Στη συνέχεια εκτιμήθηκαν οι αναλυτικές ακρίβειες στον υπολογισμό των οριζοντίων και κατακορύφων μετακινήσεων και συγκλίσεων κατά την παρακολούθηση σηράγγων και πραγματοποιήθηκαν πειραματικές μετρήσεις για την ακρίβεια των γεωδαιτικών οργάνων και μεθόδων που εφαρμόζονται. Με βάση τα αποτελέσματα η γεωδαιτική μέθοδος κρίνεται επαρκής και ακριβής για τη χάραξη και παρακολούθηση των συνήθων σηράγγων. Η δεύτερη ενότητα, βασισμένη σε παρατηρήσεις από διάφορες σήραγγες, στοχεύει στον έλεγχο της κινηματικής σημείων ή διατομών ελέγχου σηράγγων, τον έλεγχο των γεωμετρικών χαρακτηριστικών συγκλίσεων αλλά και της τυπολογίας της χρονικής εξέλιξης των μετακινήσεων. Αναλύθηκαν περιπτώσεις χωροχρονικής εξέλιξης μετακινήσεων που αποκλίνουν από την τυπική μορφή, με βασικό χαρακτηριστικό την εμφάνιση απότομων, ανεξήγητων μετακινήσεων. Ειδικότερα, η ανάλυση των διαθέσιμων στοιχείων από τις σήραγγες Τυμφρηστού, Καλλιδρόμου κ.α. οδήγησε στο συμπέρασμα ότι η υπερβολική αύξηση των μετακινήσεων τοπικά σε μια περιοχή προκαλεί κάτω από ορισμένες συνθήκες αλυσιδωτά νέες μετακινήσεις σε γειτονικές, προσωρινά σταθεροποιημένες περιοχές του έργου. / Geodetic techniques are widely used for the guidance and monitoring of underground structures, but (1) their accuracy and efficiency are not tested and (2) deformation data, collected during tunnel excavation, are not further evaluated. A contribution towards the solution of both these problems is the aim of this dissertation, which consists of two parts. In the first part the applicability and accuracy of the geodetic techniques were assessed using analytical and experimental techniques. Three main conclusions were obtained. First, that the errors of coordinates along a tunnel are proportional to the cube of the number of stations. Second, it was found that non-prismatic reflectors have a non-linear response and contributes to significant errors (>1-2mm) in convergence measurements and third, that the noise of actual monitoring measurements from several tunnels is at maximum ±4mm. In the second part of this dissertation deformation data from a number of tunnels were analyzed. Analytical methodologies were introduced for the estimation of the geometrical pattern of tunnel section distortion and mathematical, function approximation techniques are followed to model the typical pattern of tunnel deformation. Studies of monitoring data from tunnels that faced instabilities and high deformation (as Tymfristos tunnel, Kallidromo tunnel etc.) revealed that high tunnel closure locally, may induce a new phase of deformation to other nearby, previously stabilized, sections.