赋存于自然界中的岩体同时受到地下水渗透、侵蚀与环境温度以及围岩应力(THMC)等多因素的耦合作用，是核废料地下处置库、地下能源储存库等地下工程中基础性的研究课题之一。

地下水是一种复杂的化学溶液，通常含有多种离子组分，并且具有一定的酸碱度，它与岩土介质之间的水岩作用使得岩石组成矿物发生化学反应，微细观结构发生改变，从而影响岩石的孔隙大小以及宏观物理力学特性。因此，研究不同水化学溶液侵蚀过程中，岩石孔隙结构变化以及在应力-化学-渗透耦合过程中岩石的变形特征对于岩体工程长期稳定性评价以及环境工程中的污染物处置均具有重要的理论。

20世纪80年代初以来，由于地下永久性核废物处置的实际需求，温度场-渗流场-应力场-化学场耦合问题得到了广泛关注。核废料地质处置库周围的缓冲材料和围岩中的热-水-力-化耦合现象将影响其力学稳定性、热传导性和渗透性，进而影响放射性核素在裂隙岩体中的迁移规律。为了对高放废物处置库做出科学合理的分析预测，必须对多场耦合作用下围岩的力学性质和渗透性质的长期演化规律有一个深刻的认知。

除核废料地下处置库工程外，温度场-渗流场-应力场-化学场耦合问题还对高温岩体地热开采、化石能源地下储库工程、地下水源热泵工程、盐矿开采、注热开采、注二氧化碳驱替开采等领域也有重要意义。