研究主要任务及方向三：非饱和土防灾减灾工程关键问题及其工程技术研究

研究内容1：非饱和土场地地下空间工程关键问题研究

（1）非饱和土场地地下空间工程将极大地受到地下水的影响，主要表现在地下水位变化引起非饱和土地表沉降塌陷、土体二次不均匀固结引起既有建（构）筑物失稳、地铁车站或建筑物地下室上浮、地下水中腐蚀性物质对既有建（构）筑物材料的腐蚀等。深入开展地下水水质对建材的影响、地下水位（渗流场）变化引起的水土效应（土体沉降、塌陷等）及浮力效应一系列地下水关键问题的研究。

（2）非饱和土场地的非饱和土稳定性问题。在非饱和土场地中，地下空间工程建设（如基坑开挖）势必引起原有地应力场状态的变化，而附加应力将引起非饱和土场地地层的弹塑性变形，从而影响非饱和土的稳定。深入开展在非饱和场地在地下空间工程建设过程中，初始应力场状态及附加应力引起非饱和土弹塑性变形规律等一系列非饱和土稳定性关键问题的研究。

（3）非饱和土场地地下空间工程对既有城市建（构）筑物的影响。在城市建设中，一般城市地下空间工程的建设滞后于城市建设，地下空间工程的开发既有城市建设的延伸，因此在地下空间工程建设时或多或少一定会对既有建构筑产生影响。深入开展地下空间关系建设中对既有城市建筑变形及稳定性的影响（如基坑周边变形、施工打桩振动、降水、基坑开挖卸载等）研究。

研究内容2：非饱和土场地地下空间工程变形与稳定性关键工程技术研究

（1）在地下空间工程建设中，非饱和土场地渗流场、应力场必然发生变化，复杂多场耦合作用下必然引起地下空间工程与周边建筑物的强度问题、变形问题及稳定性问题。因此，开展非饱和场地地下空间工程与周边建筑物应力与位移的监测技术，有效预测二者的变形规律的研究。

（2）地下空间工程的建设必然需要人为建构筑物来保证其变形与稳定性，如支护结构等。目前，地下空间工程已具有一些成熟的支护技术，如排桩支护、桩锚支护、土钉支护、内支撑等。但这些支护结构的理论均基于饱和土理论，并且每种支护形式具有一定的不足。深入开展非饱和土场地地下空间支护结构技术的研究，推动非饱和土场地地下空间工程支护技术的发展。

研究内容3：非饱和土场地地下空间工程环境效应关键工程技术研究

（1）地下空间工程建设会产生一些弃土、建筑弃渣等，对环境造成较大影响，如果能废料二次利用，即可减少环境负担，又可减少工程造价。深入开展非饱和土地区地下空间工程引起的环境问题关键技术研究，如弃土、弃渣的在非饱和土地下空间工程中的二次利用等，达到保证环境安全、节能减排的目的。

（2）非饱和土场地地下空间工程中，施工降水可能引起非饱和土场地某些物理化学成分和微生物含量的改变，导致地下水污染；同时，在地下空间工程中采用化学注浆，施工产生的废水、废浆及机械漏油等也可能影响地下水水质。深入开展非饱和土场地地下水水质的保护研究，既有利于保证非饱和土力学性质的稳定，又有利于保护环境，减少环境污染。