盾构法隧道支护结构由拼装式管片组成,管片接缝防水均采用嵌套在预制沟槽中的橡胶密封垫实现。目前关于盾构隧道管片接缝防水方面的研究较少,且盾构接缝防水设计仍旧是以经验设计结合试验为主。本文基于对前辈们研究成果的学习,从密封垫数值模拟方法、弹性密封垫设计参数、管片拼装对密封垫的影响、密封垫防水失效模式等四个方面进行了研究,具体研究内容如下:（1）对盾构隧道密封垫数值模拟方法进行了研究,包括密封垫数值模拟软件选择、橡胶材料本构模型选择、由橡胶硬度得出C01与C10参数的方法;分析了数值模拟密封垫压缩过程中涉及的接触关系,并作了系统归类;定性及定量研究了模型网格划分方法;探讨了密封垫数值模拟评价指标及方法;（2）调研了国内已有工程盾构密封垫资料,对密封垫材质、断面形式等数据作了统计分析;基于密封垫外轮数据,通过线性回归方法研究了密封垫外轮廓设计参数。基于调研结果,研究了密封垫闭合孔排布形式及孔型对密封垫防水性能的影响;其次基于开孔率变化,分析了闭合孔、敞开孔尺寸变化对密封垫防水性能的影响;最后从橡胶硬度角度研究橡胶材料参数对密封垫防水性能的影响;（3）研究了施工阶段管片拼装可能导致密封垫防水失效的不规范拼装形式,并定性分析了其产生的原因;针对拼装阶段接缝张角不易测量的工程难点,建立了一种拼装阶段椭圆度与接缝张角的计算方法;基于具体工程分析了管片拼装椭圆度与接缝张角的关系,并从防水角度分析了拼装点位对管片接缝张角的影响;依据拼装不规范形式,研究了不同拼装状态对密封垫压缩特征的影响;（4）调研了在建盾构隧道漏水情况,得出了盾构隧道渗漏宏观形态;依托具体工程,定量分析了管片接缝张开、错台、张错耦合时密封垫防水失效模式;改进了接缝张角防水性能分析数值模型,研究了接缝内张角、外张角时密封垫防水失效模式;从几何调整、橡胶硬度调整及两者结合三个方面,探索了改善密封垫防水能力的方法。