生物反应器填埋场是在传统垃圾填埋场的基础上发展起来的一种新型垃圾填埋技术,具有加速填埋场内垃圾有机质的降解,提高填埋场内甲烷的产生速率,加快填埋场的沉降,增大有效填埋容积,缩短填埋场的维护期,减少填埋场的污染年限等优势,对其进行研究具有重要的理论意义和实用价值。本文通过室内试验和理论分析了生物反应器填埋场的主、次压缩的沉降机理和沉降规律,建立了相应地主、次压缩沉降的计算模型。对现有生物反应器填埋场沉降模型进行了分类及评述。把从岩土力学传统计算角度认定的填埋场沉降三部分：瞬时沉降、主压缩沉降和次压缩沉降,划分成主压缩沉降和次压缩沉降两部分进行研究。并从主、次压缩的沉降机理和沉降规律进行分析,认为生物反应器填埋场的沉降是机械压缩和有机质降解的双重函数。填埋场中生活垃圾的力学特性是通过其基本土性参数反映出来的。通过对生活垃圾现场取样,利用室内土工试验,对生活垃圾的有机质含量、含水率、比重、干密度、孔隙比等进行试验测定,得到了垃圾的土工试验结果。通过对试验结果的整理与分析,研究生活垃圾的基本土性参数,为生活垃圾的主、次压缩沉降试验提供重要的依据和基础。本文设计了一台生物反应器填埋场主压缩沉降试验仪。运用这台仪器进行了填埋场稳定过程的室内主压缩沉降试验,通过生活垃圾主压缩沉降试验的结果,研究了垃圾的压缩规律,得到了生活垃圾的主压缩曲线,掌握了生活垃圾的主压缩力学特性。利用σ/ε-σ曲线的线性关系,建立了生活垃圾主压缩沉降的计算模型,该模型中的计算参数a,b与垃圾试样的干密度之间存在着正相关性。在主压缩沉降试验的基础上设计了一台功能完善的次压缩沉降试验仪。该套试验设备增加了气体的收集系统、渗滤液的收集系统和处理系统三部分。同时对生物反应器填埋场次压缩沉降试验的方案进行设计：第一组为渗滤液经处理后回灌(PLRL):第二组为原始渗滤液直接回灌(RLRL):第三组为不进行渗滤液回灌(NLRL),在第一组试验中配备有渗滤液处理中心。实践证明,通过对渗滤液进行处理后回灌,大大缩短了有机质的降解时间,同时也加速了填埋场的沉降进程。通过把生物反应器填埋场简化为单向气体渗流场,结合Darcy定律、气体状态方程、有效应力原理和多孔介质流体动力学理论,利用气体在静力或动力消散期间垃圾场内与空气之间的气体压力的改变来建立生物反应器填埋场在气体压力作用下次压缩沉降的数值模型,并运用有限差分法和有限网格法进行求解。理论计算结果与实测结果基本一致。