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トンネル地山状況がわかりませんが、元来NATM工法は地山変位の収束後に覆工するものです。
硬岩質で安定した後に覆工するのであれば良質材で置き換えて施工しているようです。
近年は、軟岩質や土砂山地山で急速施工および早期閉合を図ってインバートを施工する場合が多くなっているようですが、このような場合は、覆工脚部とインバート打継目は、トンネル示方書のように入念な施工が必要と考えます。
そもそも、このような覆工脚部が湧水により軟弱化することを懸念する状態であれば、仮設排水管(Φ100〜150ミリ程度)または排水溝を設置して排水するものです。後処理を考えるとコスト的にも有利と考えます。
余掘りをコンクリートで充填することと覆工のひび割れの関係の解明は難しいと思いますが、トンネル覆工コンクリートの不同沈下を考慮するほどの脆弱な地山状況では、更に厳しい解析が必要かもしれません。

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