امروزه صنعت حمل و نقل ریلی به علت مقرون به صرفه بودن و آلایندگی کمتر محیط زیست به عنوان یکی از راهکارهای اساسی برای جابجایی و انتقال بار و مسافر در دنیا به شمار می رود. در این میان علی رغم پیشرفت فنی و تکنولوژیکی و به وجود آمدن خطوط مغناطیسی ، خطوط ریلی به خاطر اقتصادی و سهل الوصول بودن و همچنین قابلیت اجرای آسان نسبت به انواع دیگر همواره مد نظر قرار گرفته است.از دیگر دلایل گرایش به این سیستم ایمنی بالای بار و مسافر می باشد.
پیش از اینکه یک فضای زیر زمینی در دل سنگ ایجاد گردد در هر نقطه از این مقطع به حالت بکر و دست نخورده در حال تعادل می‌باشد . هنگامی که یک فضای زیر زمینی مانند یک تونل در داخل توده ی سنگ حفر می‌شود لایه توده سنگهای همجوار آن تونل دیگر به حالت اولیه نخواهد بود زیرا :
1- سنگهای سقف تونل تکیه گاه زیرین خود را از دست داده‌اند .
2- سنگهای تحتانی (کف تونل ) دیگر تحت بار داده از بالا قرار نخواهند داشت و بنابراین در سنگهای محیطی تمایل به تغییر شکل به سمت داخل پیدا خواهد شد و زمان ریزش سنگها یعنی زمان ایستایی به خواص سنگ و شرایط محلی دارد .
نگهداری عبارت از عملی است که رفتار توده ی سنگ را در انتقال از یک حالت تعادلی به حالت تعادلی دیگر مورد مطالعه قرار می‌دهد . این علم زمینه لازم برای طراحی اقتصادی و ایمنی سیستم نگهداری به منظور جلوگیری از ریزش یا گسیختگی سقف – کف و یا دیواره‌های جانبی را فراهم می آورد . ساده‌ترین راه برای حفظ تعادل اولیه ساختمان عبارت است از قرار دادن یک وسیله‌ی نگهداری محکم بلافاصله بعد از حفاری به نحوی که امکان هر گونه تغییر شکل از سنگهای جانبی سلب گردد.
از سوی دیگر می‌توان وسایل نگهداری قابل انعطاف که در برابر تغییر شکل سنگهای جانبی مقاومت نشان نداده و امکان جابجایی را به طور مداوم فراهم می‌کنند به کار گرفت .
ما بین این دو حد انواع بیشماری از سیستم‌های نگهداری وجود دارد که هر کدام یک حالت جدید تعادلی برای سیستم ایجاد می‌کند . بنابراین مسئله سیستم نگهداری عبارت خواهد بود از :تعیین بهترین روش سیستم نگهداری از نظر ایمنی و اقتصادی
شرایط زمین از نظر زمین شناسان روابط عملی و اجرایی تونل روش ساخت و نوع پوشش تونل را تعیین می‌کند . طراحی باید مطمئن‌ترین و ایمنی‌ترین پوشش تونل با هزینه کمتر برای نگهداری و بیشترین دوام را انتخاب کند .