[1] 岩石损伤破裂过程与失稳机理

   岩石的破裂与失稳是当今岩石力学研究所面临的挑战，采矿、水利、交通隧道、石油工程中的岩石工程技术人员将不得不面对大量的包括冒顶、片帮、岩爆、冲击地压、岩层移动、地表沉陷、滑坡乃至地震等岩石破裂问题。即使是固体力学专家，也无不感到固体的断裂破坏问题是固体力学中的难点问题。因此，除了继续借助固体力学的最新研究成果外，岩石力学工作者们必须投入更多的精力，去攻克具有岩石特殊性的力学难题，其中最重要的难题之一，就是岩石损伤破裂过程与失稳机理分析。

[2] 岩石损伤与破裂过程热流固耦合效应

   工程岩体在温度、渗流与应力耦合作用下的变形、损伤破坏及其稳定性是深部矿山开采、深部地热能资源开发、放射性核废料地质处置等许多工程学科面临的共同问题。基于温度、渗流与应力耦合作用下岩体破裂失稳的本质是非均匀介质细观损伤引起热传导性、渗透性演化及其力学响应诱发宏观破裂的非线性过程这一认识，建立岩石变形损伤破裂过程的热流固耦合模型，结合深部矿山开采、深部地热能资源开发、放射性核废料地质处置等岩石工程问题开展稳定性分析。

[3] 工程岩体时效变形及破裂过程分析

   所有的工程材料都具有一定的流变特性，岩石也不例外。大量的现场量测和室内试验都表明，即使是比较坚硬的岩体，如受多组节理或发育裂隙的切割，其剪切蠕变也会达到相当的量值。近年来，矿山工程、水利水电工程、铁路隧道、石油开采等都以较快的速度向地下深部发展。深部岩体由于复杂的赋存环境会产生比浅部岩体更为强烈的工程力学响应，深部岩石工程围岩的时效变形失稳是其突出的表现形式之一。因此，针对地下采矿、水利水电工程岩石边坡、岩基、边坡和隧道与地下工程等工程实际问题，对岩石边坡、岩基、隧道等工程岩体的时效变形及其失稳机理这一科学问题展开研究。 

[4] 岩石损伤破坏过程数值计算方法

  基于岩石变形破裂失稳过程所经历的由连续到非连续介质的转换，采用基于连续介质力学数值计算方法（如有限差分FLAC2D/3D、有限元COMSOL Multiphysics）、非连续介质力学计算方法（如离散元方法PFC2D/3D、UDEC、3DEC）以及连续-非连续数值方法（如数值流形元方法NMM）开展岩石变形损伤破裂失稳过程研究。