地下空间是人类赖以生存和发展的战略性资源，在推动生产力提升、经济发展和社会进步中发挥着重要支撑作用。中国相继建设了具有世界领先水平的重大地下工程，涵盖交通、矿山、水利、电力、油气储运等事关国计民生的重要领域，例如世界最长高速公路隧道——天山胜利隧道、具有世界最大规模地下洞室群的白鹤滩水电站、中国最大天然气储气库——新疆呼图壁储气库、世界最长最宽钢壳混凝土沉管隧道——深中通道海底隧道、世界最长超高海拔公路隧道——西藏圭嘎拉隧道等，有力推动了中国开发利用地下空间的能力走向世界前列，为交通强国建设、能源技术革命、资源高效开采等做出重要贡献。

一个多世纪以来，地下空间事故防控经历了由事后被动应对向事前主动预防的转变，安全科学研究对这一历程的推动作用不可或缺。早期的研究手段主要用于事故发生后的情景重构和机理探索，进入21世纪以来，随着重大地下工程迅速发展，借助于测量仪器和技术手段的提升，灾害事故实验研究规模、实验平台性能水平和场景构建能力不断提高，灾害事故研究能力逐步由“事故后总结”向“事故前预防”提升。在地下工程复杂程度不断提高、建设规模持续扩大、深地深海环境风险日益凸显的格局下，面向地下空间运行重特大灾害事故预防、保障人民群众生命安全的重大需求，研发与重大地下工程发展规模相匹配的灾害事故预防控制理论技术，是利用科技手段提升地下空间运行安全水平的必然趋势。

面向当前及未来地下空间安全保障需求，亟待发展灾害事故情景构建、演化预测与控制、应急响应等方面的理论方法和技术装备。一是重现地下空间灾害事故发生环境，实现复杂地下工程的灾害事故情景构建和多灾种耦合分析；二是掌握地下空间内外部环境耦合下灾害事故发生、发展、演化机理，建立灾害事故演化理论，实现情景推演与后果预测；三是突破地下空间内部复杂系统与外部环境风险作用下灾害事故防控理论，实现多主体高效协同应急响应。

安全是地下空间高质量发展的前提，地下空间建设和运行安全是人民群众生命安全的重要保障。为深入报道近年来地下空间安全科学相关领域的前沿研究进展，支撑重大地下工程建设和运行安全，推动地下空间安全风险防控的理论和技术创新，《清华大学学报(自然科学版)》联合“地下空间安全”专刊编委会共同策划组织本专刊，得到了地下工程设计、施工和运行科研单位的高度关注和支持。本期专刊精选了17篇研究论文，代表性地展示了矿山、水电、交通等领域地下工程安全的理论创新和技术应用最新进展。