為適應地層條件和設想的盾構法施工，TML集團設計組擬定了許多襯砌類型，見圖13。

    英國一側大部分地段採用擴張型的預製混凝土砌塊，並考慮到變化的荷載條件，使厚度有所不同。也使隧道內徑不一致，但大大節約開支。當碰到不利條件的地層，或需要不透水的襯砌，或是在接頭處，則設計成用螺栓連接的球墨鑄鐵襯砌。

　　在法國一側的地段，地層條件局部變化更多，採用重型預製混凝土的栓接襯砌。

　　（一）法國一側隧道襯砌
　　由於法國海岸附近的白堊岩具有含承壓水持性，法國一側6段隧道不得不選用上壓平衡盾構進機施工。掘進機必須在密水條件下，為此必須採用螺栓聯結的密水式預製混凝土管片襯砌。隧道襯砌必須在掘進機尾部盾殼之內拼裝。當掘進機向前推進時，襯砌才能脫離盾尾。
　　1.管片組成和拼裝
　　襯砌每環長度均為1.6m，每環圓隧道襯砌的楔形封頂塊管片最先拼裝，下半斷面管片3塊，圓心角均為72°其中一塊是仰拱，兩塊是側牆．拱部左右管片為66°中央一塊棋形管片為12°。每塊管片四邊都有若干槽口。以容納5個直徑255mm的螺栓穿過．這些都是單頭上緊，2根是橫向連接，3根是縱向連接的螺栓。襯砌環拼好後，由它將聚氯橡膠墊完全壓緊，起到密水作用。
　　這些管片在盾構末端從平板車上卸下，一塊接著一塊由高架管片運輸機送入到位。高架管片運輸機系統是設置於出土皮帶運輸機的上方。
　　管片用螺栓串接擰緊後，再用後部千斤頂壓緊管片，確保隧道圓環管片的穩固。隧道在陸地一側施工時，千斤頂的數量和延伸範圍都允許在挖掘時拼裝管片。盾構掘進機設置一台雙頭管片拼裝機，需用24min。

　　隧道在海底一側掘進時，採用開啟式盾構法施工，可同時進行管片拼裝。盾構依靠側向撑靴抓壁進行開挖掘進，並同時進行管片拼裝。在閉胸式盾構法施工中，掘進配置兩台獨立的管片拼裝機。按設計要求，完成一環隧道襯砌的拼裝，需用15min。
　　2．襯砌壁後注漿
　　在拼裝之後，要求及時將盾尾後襯砌與地層間建築空隙即襯砌背後的環形空間進行注漿充填。注漿壓力取決於圍岩地質條件和岩石固有的承壓水壓力。該壓力為1～1．4MPa。用插管注漿，插管上有帶葉片型逆止閥的法蘭盤介面，以保證全部空隙注滿。注漿作業必須富有經驗，熟練操作。注漿壓力不能太高，以保證漿液不致從掘進機尾盾的三個接頭點洩漏出來。如果發生洩漏，可能導致掘進機停止掘進。注漿凝固之後（最多3個月），所有聯結螺栓都旅松。因為這樣做可使襯砌管片與圍岩間形成一個整體結構體系。這也使管片接頭即便在拆掉螺栓之後仍處在受壓條件下，並能密水。
　　施工證實，法國一側襯砌系統是非常理想的，適合於所遇到的地質條件，特別遭遇不利地層時，無需改變已採用的施工方法。
　　3．管片製造
　　海峽隧道法國一側襯砌管片，在桑加特工地附近工廠製造，配有一套自動化拌和系統．總計要生產22．1萬塊B35型管片．工廠設4條鋼筋作業線5條管片生產線。每條生產線上有44套模具，日生產管片400塊。為確保混凝土充填密實，消除氣泡，模具放在13HZ型振動臺上振搗。拆模後人工修整表面。然後放在一個養護隧道內，在30～40℃溫度下加溫養護。
　　法國一側的襯砌管片與英國一側的不同，上面不設吊鉤，從工廠到襯砌工作面用吊車以吸盤搬運。每塊管片外緣粘聚氯橡膠墊，擰緊接頭螺栓就能確保接縫密水。管片在工廠制好後，存放10～30d，增加其強度。

　　（二）英國一側隧道襯砌
　　海峽隧道大部分處於比較軟的和不透水的下白堊紀泥灰岩中。最大埋深低於海平面約130m。而英國一側的陸地段隧道，在地表以下165m中延伸。接近水準的海底線路最大坡度為1.1％，這樣可使隧道盡可能地佈置在最有利的岩層中。鐵路運營隧道襯砌見圖15。
　　下白堊紀岩層含大量粘土，無堅硬底石結核，易於開挖。粘土膠結物的強度雖有變化，但仍為海峽工程的地下結構工程提供了所需的自穩時間。l986～1987年現場調查表明，英國一側這種有利於隧道施工的岩層的厚度比法國一側的厚得多。
　　TML集團公司指定的莫特·麥克唐納德公司為英國一側隧道土建工程的設計公司。麥克唐納德公司又聘請奧地利ILF公司為顧問子公司，負責新奧法施工的設計與監測，並雇用工程和動力開發顧問公司協助設計。

　　1.襯砌設計研究
　　隧道設計使用壽命為120年，而隧道內設備及易受影響的材料都需要有25年的設計壽命。隧道襯砌設計也必須能適應兩種不同的極限狀態。第一，圍岩對襯砌的作用，必須把襯砌與圍岩間的相互影響、襯砌的變形、荷載的重分佈（取決於襯砌與圍岩的相對柔度與可壓縮性）以及毗鄰隧道之間的影響考慮進去。
　　其次，計算必須按承受全部圍岩及地下水荷載（僅允許少量地下水流入隧道）來進行檢驗，以保證不超過最終極限。

　　用於隧道管片襯砌的設計方法，是應用凱爾文粘彈性理論，並考慮了一些確定作用於襯砌上的圍岩荷載的重要參數。在均布荷載的徑向應力場下，這個模型用下列公式表達：
　　式中，N一作用於襯砌內的環向荷載；
　　λ一折減係數；
　　γ一圍岩塑性變形係數；
　　θ－圍岩瞬間（彈性）變形與塑性變形之比；
　　T0－開挖與襯砌間隔時間；
　　P。一圍岩徑向初始應力；
　　Q一地層和襯砌的彈性模量（E，V）之比，對塑性變形作用的修正係數，等於襯砌半徑與襯砌厚度之比值。
　　2. 採用球墨鑄鐵管片
　　利用1975年在英國服務隧道和法國桑加特試驗段的量測資料進行反分析，並用來核實主要的土工技術參數值。其中，下白堊紀新生成的泥灰岩的抗壓強度，英國一側為760～1400MPa，法國一側為2000～3000MPa，塑性變形係數為1.0～1.6，圍岩初始的水準／垂直應力比為0.7。
　　用量測儀器對在1975年建成的英國服務隧道的試驗段進行監測。為解釋鋼弦應變壓力盒的量測結果，1979年和1986年曾進行過鑽孔取樣。1979年預測，1983年襯砌環軸線水準位置處的環向壓應力，平均為3.4MPa。估計到1986年為3.4MPa左右。1986年對厚360mm的襯砌管片實測的拱弧內側應力為3.8～4.8MPa。說明環向壓應力向洪弧內側偏移了20mm。平均環向壓應力剛好小於襯砌承受全部圍岩壓力和地下水壓力情況下產生的內應力值的一半。
　　這些測試結果表明混凝土管片不適用於運行隧道的高應力地段，也不適用於主隧道間的聯絡在向通道。高應力區及模向通道要採用密水型鑄鐵管片襯砌。考慮減輕安裝重量和減小安裝空間，採用球墨鑄鐵板預製成的管片。這些襯砌管片用螺栓聯結，當隧道有超挖時，也容易安裝。為使鑄鐵管片能夠用到橫向通道與正隧道相交的岔口隧道附近，而且其餘的襯砌環仍為混凝土環，所以研製了一種複合襯砌。
　　3.混凝土管片精度
　　早期的一項試驗是測試防鋼筋銹蝕所需混凝土保護層的厚度，因鋼筋銹蝕會導致接縫附近混凝土保護層過早脫落。這項試驗獲得了混凝土保護層厚度的折衷值（35mm）。
　　混凝土管片鑄造允許公差，必須保證襯砌曲線的徑向接縫密貼，確保接觸均勻井位於管片厚度的中間三分之一範圍內。由於徑向接縫曲線半徑很大，為避免"扁平"，管片端頭鑄造價度定為0.2mm。其尺寸用電子掃描器對照精確的理論面進行量測，管片體的翹曲精度要求在2～3mm範圍內。即便只翹曲2～3mm也會影響接頭的接觸。管片製造精度對這種膨脹襯砌保證封頂管片的正確安裝極為重要。
　　混凝土保護層影響管片使用壽命。規定覆蓋焊接鋼筋籠混凝土保護層厚度的允許公差為±5mm。
　　鑄鐵管片用機床加工，精度為0.5mm，必須對照經過精確加工的標準管片進行定期檢查。拼裝襯砌環時，圓度上誤差規定為1％，以限制偏心。為保證混凝土管片接縫的整齊嚴密。接縫的錯台不得大於20mm。任何縱向“張口”不得大於2mm。
　　設計研究的下一個課題，是研究含鹽條件下鋼筋混凝土的壽命。雖然海底隧道現澆混凝土大部分是素混凝土，但預製管片卻是鋼筋混凝土。為了防止有銹蝕作用的氯化物浸入，研製了一種滲透係數和擴散係數極低的混凝土。
　　4. 複合襯砌結構
　　英國一側的隧道通過的圍岩褶皺很少，含承壓水的節理裂隙也不多。由於這些隧道處於不透水的地層中。因此決定採用柔性膨脹式襯砌作為英國一側的標準襯砌。這種襯砌不可能完全防水；因此也不能承受周圍全部靜水壓力，所以厚度比密水型襯砌薄。
　　隧道之間有許多橫向通道及連接點，這些都導致增加了襯砌的局部荷載及應力。這些橫向通道的連接點最初是採用拆掉鐵路運行隧道中的襯砌管片，再安裝鋼框架的方法施工。這種方法太費時間。後來就改用就地安裝一組橫向通道用的襯砌環的辦法。按設計這些襯砌環的安裝辦法與安裝標準襯砌環一樣。當橫向通道貫通後，將裝在終端處一組襯砌環環口內的臨時支撐板條拆除。由於有這個臨時支撐板條，連接點的襯砌環的變形就可被限制在預定的量值內。後來鐵路運行隧道與橫向通道連介面的襯砌又進一步改進，研製了一種鋼和混凝土的複合襯砌結構。圍繞連介面的襯砌結構是建造在鑄鐵管片襯砌之內，而這些鑄鐵管片襯砌是裝設在鐵路運行隧道標準混凝土管片襯砌之內。因此，這個襯砌結構的每一環都是鑄鐵管片與預製混凝土管片的結合物。
　　橫向通道內徑一般為3.3m，少數為4m，內徑尺寸與服務隧道相近。這樣大小的橫向通道機械化作業受到限制，因此採用易於安裝的輕型鑄鐵管片襯砌。
    5.泄壓風道襯砌
　　列車活塞壓力作用，設計直徑為2m的泄壓風道，要求內壁光滑。因此在鑄鐵管片襯砌拱弧內側，又設計了現澆混凝土內村。英國一側的泄壓風道的管片之間以及環間無聯結螺栓，靠墊圈防水。
　　6.襯砌監測
　　新奧法的二次襯砌和管片襯砌的量測和監控具有雙重檢查目的。首先是為核實襯砌的動態是否與預計相符，其次是為保證在隧道運營時期有充分的安全係數，在海底和陸地隧道各種襯砌之間布置了14個測站。
　　7. 管片生產
　　在泰晤士河畔格雷恩的艾爾地區，開闢了一個混凝土管片生產基地。把這個專門基地選擇在這裏，是因為這裏空地遼闊，又有利於鐵路運輸和海運。所有管片製作的骨料（尺寸10mm和20mm）和黃砂，都是來自蘇格蘭西部海岸羅什林特地區的新採石場，通過水路運入。
　　管片生產基地包括4座具有工廠規模的大樓和一個能儲放7萬塊管片的堆場。每座工廠擁有兩個管片生產流水線或管片生產傳送系統。每條生產流水線12h能生產70塊管片。根據這個生產率，這個管片生產基地，曾創下每天生產1000塊管片的紀錄。英法海峽隧道全線需要用500000塊管片。
　　混凝土管片澆搗後，在50℃溫度下進行蒸汽養護；管片蒸養6小時，強度達到10N/mm²。然後進行鋼模拆除，將拆卸下來的鋼模依次送到管片生產傳送系統的各個點上，其中包括經歷以下幾個階段：清洗鋼模、配置鋼筋、安放模芯、合攏鋼模並進行檢查、混凝土澆搗和最終檢查。管片生產傳送系統每個點上的迴圈作業時間需用10min。在每條管片生產傳送系統線上，始終保持著36套鋼模，這些鋼模分別位於生產線的各個點上進行生產作業。管片製作完成後，一次裝運500塊，通過鐵路線運往莎士比亞峭壁施工工地。貨運路程需3個半小時。