目前,在土木、水力工程领域,如冻土地区的路基处理,资源与能源领域,如煤炭的地下气化,环境工程领域,如高放核废弃料的处置中,周围环境中各物理场往往处于复杂的相互作用和影响之中,尤其是环境的主体-非饱和土,其物理化学性质受到温度场、渗流场和应力场的影响明显,因此,考虑多物理化学场耦合的研究就显得很重要,也逐渐成为一个热门的课题,对于指导工程实践有着重要的参考意义。然而,随着数值解法在科研和工程中的应用越来越成熟,这也给非饱和土的多场耦合研究提供了极大的便利。目前,国内大多数的研究都是针对具体工程问题进行理论推导,在数值计算特别是软件的开发上相对滞后,这也使得问题的求解有很大的局限性。文章依托高放核废料处置概念库的模型,应用大型商用软件ABAQUS对缓冲材料-非饱和膨润土的均匀化过程进行模拟研究,具体内容为：(1)简单介绍了非饱和土的耦合作用方式和热学、水力和力学的理论基础,并结合本文的研究确定了顺序耦合的求解方式,给出了耦合的场方程。(2)利用ABAQUS进行吸水仿真实验,并给出了含水率随距离变化的曲线,对比真实实验数据结论,证明ABAQUS有良好的可靠性和准确性。(3)根据高放核废料处置概念库的模型,对非饱和膨润土进行水-力耦合数值模拟分析,给出不同时刻的饱和度、应力和位移的空间分布云图和随时间变化曲线图,并对重要参数进行敏感性分析,得出达到初始饱和(Sr≥95%)和最终饱和所需时间对渗透系数较为敏感。(4)在水-力耦合分析的基础上,考虑核素衰变形成的温度场,对非饱和膨润土进行热-水-力耦合分析,给出不同时刻的温度、饱和度、孔隙水压、应力和位移的空间分布云图和随时间变化曲线图,对比第四章的分析,对温度对水力和力学因子的影响进行分析,得出温度对水力因子的影响较大。