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摘要
针对盾构管片接缝防水密封垫耐久性的问题，开展橡胶密封垫水热加速老化试验，并对老化后试样进行材料拉伸力学性能试验、试样表面电镜扫描与长期防水性能试验，提出了橡胶垫表面微观尺度下的防水失效机理；采用密封垫极限防水压力为耐久性评价指标，结合基于Arrhenius方程的“p-T-t”三元模型，推导了密封垫长期防水性能折减系数的预测公式。研究结果表明：1）老化后密封垫表面接触状况的恶化和橡胶材料的硬化，加速了密封垫接触面间渗漏通道的形成；2）密封垫防水性能随着老化时间的增加不断降低，但下降速度逐渐减小；3）以广东榕江-关埠引水工程盾构隧洞实际使用的橡胶密封垫为试样材料为例，采用本文提出的防水性能预测公式的极限防水压力比仅考虑橡胶材料力学性能老化预测方法的极限防水压力偏小12.36%，预测服役百年后的老化系数为0.390。
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单位水文水资源与水利工程科学国家重点实验室; 河海大学; 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室
