近年来,越江海盾构隧道工程呈现出“高水压、长距离、大直径”的趋势和特点,对盾构隧道工程的安全问题提出了更为严峻的挑战。未来我国将采用盾构法在深水区域挑战超高水压的越江海交通隧道,所面临的水压之高在国内外越江海盾构隧道工程中尚无先例。盾构隧道工程中水压的升高,将对盾构机自身的密封防水问题提出更高的要求,盾尾密封作为其中一环,是盾构实现安全掘进的重要前提和保证。目前,盾尾密封主要采用在多道盾尾刷之间填充密封油脂的方式,而油脂密封性能的好坏也直接决定了盾尾密封能力,影响盾构掘进安全。结合这一实际工程问题,本研究以高水压下盾尾密封油脂的耐水压密封性能为研究对象,采用油脂耐水压密封试验和计算流体动力学等方法,深入研究了盾尾密封油脂的耐水压密封性能及其影响因素,主要开展工作如下:(1)自主设计研制了一套油脂耐水压密封性动态检测试验装置,可以实现0～4MPa水压范围内的稳定加压和保压,同时具备盾构掘进的动态模拟功能,可为油脂提供多种状态下的耐水压密封试验研究条件。(2)利用上述试验装置,针对几种具有代表性的盾尾密封油脂开展了多种试验条件组合下的油脂耐水压密封试验,对不同油脂的密封性能进行了横向对比和定性评价,总结分析了盾尾密封油脂的密封方式和特性,同时结合试验结果提出了评价盾尾密封油脂耐水压密封性能的重要指标。(3)基于多种油脂的耐水压密封试验研究结果,选择密封性能较好的盾尾密封油脂,借助油脂耐水压密封试验和流变试验等方法,研究讨论了实际盾构施工过程中的动态边界和温度、水环境、泥沙杂质等环境因素对盾尾密封油脂耐水压密封性能的影响。(4)利用计算流体力学通用软件FLUENT建立了高水压下盾尾密封数值模型,结合油脂耐水压密封试验的研究结果,对盾尾密封油脂的密封方式和特性等进行了对比分析,同时研究讨论了油脂材料粘度、油脂腔长度等因素对盾尾密封性能的影响。