目前,随着我国隧道建设的迅猛发展,双护盾TBM工法因其环保、高效、安全的特点而受到了越来越多的运用。随着该工法的广泛采用,所遇到的挑战也越来越多,其中高水压的问题便是双护盾TBM法中经常面临的典型难题,由此引发管片突水、管片涌水、管片开裂、管片接缝漏水、管片承受高水压安全性不足等病害屡见不鲜。众所周知,隧道修建过程中如遇高水压,通常做法是加强衬砌支护强度或是采用相应的防排水措施进行应对,但由于双护盾TBM自身工法以及管片支护的自身特点,使得传统的防排水措施无法适用,且相关方面国内外研究尚缺,造成现有管片防排水型式单一、管片设计浪费等问题。鉴于高水压对双护盾TBM隧道结构所造成的危害及目前存在的问题,本论文采用资料调研、数值模拟、现场调查和室内试验等多种研究手段,对双护盾TBM隧道泄水型管片设计方法展开研究,主要取得了一下成果:1.采用资料调研的方法,明确了影响管片水头高度适应性的四个影响因素:管片厚度、管片配筋率、混凝土强度等级以及管片接头张开量。针对不同影响因素,采用数值模拟的方法对不同设计参数下的管片的水头承载能力以及不同水头高度下的接头最大张开量分别进行计算。2.通过室内模型试验和数值模拟方法,探明了双护盾TBM隧道不同防排水型式下隧道周边渗流场分布及演变规律,提出了围岩渗透影响范围的概念,并拟合了围岩渗透影响范围计算公式;基于此,深入分析隧道不同防排水型式下管片背后水压力与围岩渗透影响范围、管片排水率之间的相互关系,得到了双护盾TBM隧道管片不同防排水条件下设计水压力计算方法。3.通过数值模拟方法,结合双护盾TBM工法及管片支护的特点,提出了适用于双护盾TBM隧道管片防排水方案,建立三维流固耦合模型,对仰拱中心排水、仰拱两侧对称排水、环向排水、深孔排水等工况进行计算,综合对比了不同排水方案的优劣。针对深孔排水方案,给出围岩开孔深度建议值,最后提出了不同泄水方案下管片排水率建议取值。以上成果可为双护盾TBM隧道泄水型管片的设计以及管片设计水荷载计算提供借鉴。