随着我国经济和基础建设不断发展,盾构法隧道在交通路网建设中取得了广泛应用。近年来我国规划和建设中的水下盾构隧道逐渐呈现出高水压、大直径和地质条件复杂等特点,不断增大的外水压力要求盾构隧道具有更佳的防水性能。本文依托上元门越江隧道工程,采用室内试验和数值模拟方法对高水压盾构隧道管片衬砌接缝防水性能展开研究。主要工作和成果如下:（1）对多组密封垫进行装配力模拟试验和耐水压模拟试验,根据密封垫装配力增长速率变化将密封垫压缩过程三个不同阶段,装配力主要在阶段III增加最多。在同一管片沟槽形式下,密封垫最大装配力和最大压缩量越大,其耐水压力一般越大。压缩过程中装配力增长越平缓,越有利于提高密封垫的耐水压力,并使得密封垫在压缩量较小时也具有较好的防水性能。（2）基于一字缝处密封垫模型,通过对比其装配力的数值模拟和室内试验结果,对橡胶材料本构和模型中密封垫边界条件的选择提出了建议。基于此对盾构隧道管片衬砌错缝拼装形成的一字缝和T型缝处密封垫的防水性能进展开数值模拟研究,分析了三种具有不同截面形式的密封垫在不同错台量和张开量下的装配力和接触面间接触应力大小及分布状态。研究发现当错台量为5～15mm时,密封垫顶面容易发生翘曲并产生较大临空面,降低密封垫装配力和顶面平均接触应力。相比于一字缝,T型缝处靠近密封垫角部位置容易发生渗水,并且管片衬砌纵缝防水性能小于环缝。（3）在ABAQUS软件中建立了一种叠加渗水挤压效应下密封垫防水性能的计算方法,模拟了管片拼装完成后密封垫在水体的挤压和渗入作用下动态变形全过程,提出“防水点”的概念,对不同错台量下密封垫的渗水过程做了详细的描述和分析。将通过该方法得到的密封垫最大耐水压力及接触面平均接触应力与室内耐水压试验结果进行对比可知:平均接触应力法不适用于高水压大变形密封垫防水性能的评价,数值模拟应考虑水压作用的影响。（4）通过数值模拟分析了纵缝张角、封顶块拼装点位和密封垫表面状态等因素对盾构隧道管片衬砌接缝防水性能的影响规律。管片拼装成型后纵缝张角绝对值大小与隧道椭圆度呈线性正相关,同一椭圆度下所有纵缝内张角的最大值大于所有外张角的最大值。内外张角下接缝处密封垫装配力和接触面平均接触应力随张角增大而逐渐减小,密封垫防水性能受纵缝外张角影响较大,当封顶块位于拱顶两侧有利于提高密封垫防水性能。在密封垫顶面涂抹润滑剂和将密封垫底面和沟槽底面粘结会提高密封垫装配力和接触面平均接触应力。随着时间增长,密封垫顶面、底面和背水面逐渐被水浸润,密封垫接触面间平均接触应力整体呈逐渐下降的变化趋势。