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武汉长江隧道工程所面临的高压富水环境要求衬砌结构管片具有高抗渗、长寿命的性能。引入功能梯度材料设计原理，肘钢筋混凝土管片进行功能梯度设计与优化，实现管片外层高防水抗渗、结构层提供强度及内衬层耐火的多重功能。同时采用适当的界面处理技术，保汪管片各功能层的性能均匀过渡，实现功能和结构一体化设计。对结构层混凝土、保护层材料性能分别进行测试，测试结果表明，保护层材料具有优良的抗渗性能，相比普通混凝土氯离子扩散系数降低一个数量级，寿命提高10倍以上，优于目前国际上已报道的最好水平（6×10^13m^2／s