长期从事地下工程、边（滑）坡地质灾害、大坝基础与结构的应力、变形、稳定性及优化问题的试验测试、理论分析、数值和物理模拟，以及岩石流变力学和水-岩相互作用等领域的研究。在三峡坝基稳定性分析与评价工作中，提出了包括物理模拟、数值模拟与极限平衡法等多手段的综合集成分析方法，在解决具有非贯通性潜在滑移路径的复杂坝基地质条件的概化、缓倾角节理的三维模拟、多裂隙多滑动通道下坝基潜在破坏模式方面取得系列成果，被作为三峡大坝基础稳定性设计的重要依据；针对不良地层条件下地下工程的稳定性分析与优化问题，结合水布垭电站地下厂房洞室群，率先提出和实施了大型地下工程动态反馈分析与优化的系统方法；在岩石及结构面蠕变特性的水物理化学作用效应试验、机理、本构与数值模拟方面取得原创性进展；并通过考虑地应力随埋深的非线性分布特征和岩体非线性力学特性，提出了岩体地应力场的一种非线性反演新方法。