城市地下空洞的形成原因較為復雜，在灰巖地段主要是由于地下水的侵蝕作用形成的巖溶空洞。在其他它圍巖地段主要是由于地層起伏較大加上后期的人類工程行為的多次改造處理而產生的。地下工程施工引起的地層失水，在地面硬殼層與以下地層間也易形成地下空洞。此外，陳舊的地下管井、人防工事等早期廢棄構筑物也是形成地下空洞的原因之一。
地下空洞的存在對地鐵施工的危害巨大，施工中引起的地層損失極易引起地面下沉或坍塌，并容易發生坍塌冒頂現象，易瞬間發生重大事故，近期出現的地鐵坍塌事故都或多或少的與地下空洞有關。現有的地質勘察一般較難發現，只能在工程實施過程中采取補充鉆探、超前鉆孔及強工程技術措施，減小其災害程度。
襯砌內部和背后狀態是隱蔽的，從表面上是看不出來的。因此，開發出許多具有實用價值的檢測方法。其中最常用的方法有：打擊聲法和電磁波法。
打擊聲法就是用打擊襯砌表面，通過打擊襯砌時的聲音，在有空洞與無空洞時，有剝離時與無剝離時的聲音的不同來判定有無空洞或剝離的方法。這本來是一個古老而傳統的方法，是一種憑感覺的方法能夠在大范圍進行簡便的檢查。但最近幾年由于電子技術的發展，打擊聲法獲得了很大的發展。對厚度比較薄的場合，兼職剝離時一個有效的方法。
隧道空洞檢測，電磁波法又稱為地質雷達法。在國內外隧道襯砌厚度和背后空洞狀態的檢測中應用較多，是一個比較成熟的檢測方法。電磁波法師在襯砌表面設置的電磁波發送天線斷續地放射100MHz~1GHz的高電磁波，而后用接受天線接受從襯砌表面積襯砌背后、圍巖表面的反射波，根據其到達時間，求出襯砌厚度、襯砌背后空洞位置、規模的方法。是襯砌厚度、背后空洞的一般的調查方法。
隧道空洞檢測，除了上述2種方法以外，還有超聲波法、彈性波法等等，在一定場合也可以應用。利用發振子和受振子從超聲波的速度和波形檢知混凝土強度、開裂深度、剝離的方法。
隧道二次襯砌是對隧道初期支護及圍巖的重要保護措施，主要是通過混凝土襯砌施工與車企支護形成一個整體的復合式襯砌效果，初期支護完成以后，應在其表面進行混凝土澆筑，提升隧道內襯砌支護效果，并對隧道的外觀、基礎設施等有很好的輔助作用。目前在我隧道項目施工的過程中，初期支護往往只是作為一項施工輔助措施，主要起到封閉的作用，沒有發揮其應用的支護作用。鑒于以上情況，進行二次襯砌是非常有必要的，不僅可以起到保護作用，還可以對圍巖加以有效防護。
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