研制一个可控制温度的非饱和土固结压力室并与GDS三轴试验系统套装，研究气体积聚或释放过程中（即气体压力逐渐增大或减小过程），含天然气土的应力状态变量演化过程的物理机制及其影响效应，分析不同外力荷载和不同温度荷载等温条件下的持水滞回过程和固结机理，探索加热-冷却反复作用历史对含天然气土的持水特征曲线的影响。根据热动力学基本理论，引入温度效应影响因子，发展一个描述含天然气土的土-水特征曲线的数学模型。基于变形功的概念，建立一个包含温度效应影响的土骨架应力（即有效应力）、广义基质吸力和气相压力等状态变量演化的数学表达式，揭示外部荷载作用下含天然气土的三相物质的能量耗散和转换过程。这些研究可为进一步建立非饱和土的本构模型奠定基础，在诸如天然气开发和贮存、污染物治理、跨海交通基础设施建设、核废料处置、地下空间利用的安全评价等方面有重要的学术意义和应用价值。
