随着国内城镇化率的不断提高,市域快速轨道交通作为最为有效的交通运输方式,在国内外多个城市投入建设并运营。市域快速轨道交通中隧道段大多用盾构法施工,隧道在穿越软土地区或者穿越水下地层时,盾构隧道外侧面承受高水压,尤其在管片接缝密封垫处承受水压发生渗漏,仍然是目前盾构隧道面临病害之一。然而,目前盾构隧道管片接缝密封垫通常采用单一型密封垫,在地铁长期运营条件下,由于密封垫老化或接缝形变引起隧道发生渗漏,无法实现密封垫防水长效机制,并且目前缺乏接缝复合型密封垫的研究,对于复合型密封垫防水机理以及优化仍然是目前隧道防水研究的盲点。本文主要从以下几个方面开展研究工作:（1）复合型橡胶密封垫防水性能机理研究。文章通过研究复合型密封垫防水模型,建立盾构隧道管片接缝复合型密封垫精细化有限元模型,揭示在接缝不同张开量和不同错台量条件下密封垫-密封垫接触面和密封垫-密封槽接触面防水性能,给出复合型密封垫遇水膨胀橡胶块对密封垫防水性能的影响。（2）复合型密封垫截面优化选型研究。提出复合型密封垫截面选型设计方法,根据国内外复合型密封垫遇水膨胀橡胶块截面类型,总结出遇水膨胀橡胶六边形截面和梯形截面两类内嵌式截面类型,从而对初始研究复合型橡胶密封垫进行截面选型优化研究。（3）复合型密封垫长期防水性能预测。基于阿累尼乌斯方程的“P-T-t”三元模型,通过人工加速老化试验取得的试验数据进行线性回归拟合,得到合理的老化预测经验公式以及密封垫σ/σ0-t应力松弛参数,并对复合型密封垫展开老化数值模拟研究,给出复合型密封垫长期防水性能预测数学模型。本文依托天津Z2号线快速轨道交通盾构隧道段工程背景,采用abaqus有限元软件研究了盾构隧道管片接缝复合型密封垫的防水机理、复合型密封垫截面优化选型和复合型密封垫长期防水性能预测,给出了复合型密封垫二次防水效应对密封垫的影响、复合型密封垫最优化截面选型以及复合型密封垫长期防水预测方法和长期防水评价数学模型,为盾构隧道接缝防水研究与设计提供指导。