面向我国尤其是西部地区重大基础设施建设的迫切需求，重点围绕黄土、冻土等特殊岩土工程勘察、设计及施工中的关键科学与技术问题，开展黄土工程、冻土工程、深埋长隧道工程、城市地下工程、边坡工程的岩土力学理论、技术方法和工程应用研究。依托陕西省黄土力学与工程重点实验室、张建民院士工作室，在黄土力学、土动力学、非饱和土力学、岩体力学等领域取得重大突破，获省科技进步一等奖，主编了我国第一部《黄土力学与工程》、《土动力学》教材，广泛开展工程应用，推动了学科发展和行业进步。

学科依托西北旱区生态水利国家重点实验室，围绕西部重大工程需求与关键技术问题，在特殊土的力学特性、、理论分析方法、试验测试技术和工程加固技术等方面取得了一系列原创性成果。构建了表征黄土结构性的构度指标-“综合结构势”，定量描述非饱和黄土结构性的水敏性、屈服演变性和水-力耦合效应；提出了一室四腔刚-柔加载机构真三轴应力状态测试技术；创建了基于非饱和结构性黄土力学理论的土体水分运移控制、结构性保持的工程技术体系，产生了显著的社会经济效益。

近五年，承担了国家级等各类科研项目200余项，授权发明专利30余项，主办了“岩土工程学术思想的传承与创新”系列学术大会等会议6次。成果获陕西省科技进步一等奖、行业学会特等奖等，编入了《铁路黄土隧道技术规范》等规范与行业标准10余部，在西气东输、西电东送、银西高铁、吕梁机场高填方、引汉济渭工程、西安地铁等工程建设中得到广泛应用，提升了黄土地区基础设施的建设水平，综合效益显著。

学科方向二

隧道与地下空间工程

围绕隧道设计理论与支护结构优化技术、地下洞室围岩稳定评价与结构安全分析、以及城市地下空间开发与利用的理论和技术问题进行深入研究。针对西部隧道与地下工程所遇到的黄土力学、冻土力学与裂隙体岩力学等特殊问题，在非饱和黄土隧洞稳定性分析、裂隙岩体洞室围岩稳定性仿真反演分析、地下厂房围岩变形块体稳定性分析、膨胀流变性隧道围岩稳定性分析与设计、裂隙岩体水-热-力耦合模型与数值分析、断层对洞室围岩稳定性与支护结构安全性评价以及洞室围岩稳定性与支护结构安全性快速分析等领域研究取得了丰硕成果，达到国内领先水平，部分达到国际先进水平。

学科持续30多年研究隧道工程围岩变形监测、力学参数反演、稳定性评价理论，形成了围岩力学参数现场快速测试、稳定性快速分析、快速设计与评价的“三快”理论与技术，具有重要的科学意义与工程实用价值。研发了国内外首台现场岩体力学参数旋切触探仪，创立了岩体力学性能原位测试理论与技术，提出了岩体稳定性评价的四大准则以及分析方法，建立了隧洞围岩力学参数反演理论，研发了隧洞快速智能化分析评价系统，推动了岩土工程勘察设计的信息化、智能化；针对西安地铁建设关键问题，研究提出了系统处置方案，解决了地铁穿越深厚湿陷性黄土地层、沉降槽等不良地质地段的技术难题。累积了一批原始创新成果，具有重要的科学意义与工程实用价值。

成果应用于拉西瓦水电站引水隧洞、引汉济渭工程秦岭隧洞、西成高铁、郑西高铁、西安地铁等近200项隧道（洞）工程中，提高了工程建设效率，推动了隧道（洞）工程信息化设计与施工技术的发展，社会经济效益显著。

学科方向三

新型结构体系与抗震防灾

面向我国中西部重大基础设施建设发展需求，围绕土木建筑、水利水电、道路与桥梁、地下建筑等结构工程领域的关键问题，重点开展高性能结构体系的研发与推广、既有建筑性能提升与加固、结构振动控制与隔减震技术、严酷环境下结构耐久性与性能评估、结构冲击与防护、韧性城市与智慧防灾等领域的科学研究。

近5年，承担各类纵横向科研课题100余项，科研到款2950余万，参编标准规范10余部，在高性能结构体系与性能化设计、结构振动控制与防灾减灾等领域取得丰硕成果，通过产学研合作，为大型复杂工程建设提供了理论依据和技术支撑。相关成果在大庆西站高铁站房、西安火车站改扩建、西安迈科商业中心、长安书院、榆林三馆等大型公共建筑和复杂商业综合体中应用，保障了大型复杂公共建筑结构的安全和冗余度，提高了结构体系的综合防灾减灾能力，产生了显著的经济和社会效益，获中国金属结构协会科技进步特等奖。

依托水利部全国甲级工程质量检测中心，更新建筑材料与结构实验室，突出行业融合与学科交叉，聚焦于现代结构工程及防震减灾的前沿问题，形成特色鲜明的研究方向，力争在国家和省部级重点研发项目、省部级科研奖励、陕西省中青年领军人才及科技创新团队等方面取得突破。围绕优势方向，建设中青年科研团队，培养中青年学术带头人与骨干教师3-5名，申报参与行业与协会标准编制，积极扩大在专业领域内的影响力。

学科方向四

特种功能性建筑材料

面向国家韧性城市建设与工程设施绿色建造需求，针对现代工程建设中呈现出的对建筑材料高性能化、特殊功能化以及节能降碳、绿色环保特性等诸多需求特点，聚焦性能强化与功能优化的特种功能性建筑材料研究，循序渐进、坚持不懈地推动学科发展，逐步进入国内领先地位。

学科依托西北旱区生态水利国家重点实验室、建筑材料实验室、结构工程实验室、西部生态环境协同创新中心以及陈厚群、张建民院士工作室等，开展高性能建筑材料、储能建筑材料、固废利用建筑材料、保温绝热建筑材料以及高效加固修复建筑材料等特种功能性建筑材料的研发工作，系统研究建筑材料组成、结构与性能之间的内在关联性，探究特殊功能性建筑材料的性能优化方法，并从安全性、耐久性、节能减排、资源循环利用等角度出发，重点开展特种功能性建筑材料的应用基础研究，将工程发展需求与建筑材料迭代更新相结合，构建绿色低碳功能性建材的理论体系，为现代建筑工业发展提供材料技术支撑。

学科在储能建筑材料、蓄热调温建筑材料、利废节能建筑材料等前沿问题领域已取得系列创新成果，同时注重培养具有专业素养、创新能力和实务精神的优秀人才。参编了国家和地方规程4部，获省级科技奖2项。

学科方向五

智慧建造与运维管理

围绕传统水利向智慧水利、工程建设向智能建造转变所面临的重大战略需求，融合云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、互联网+等信息技术，重点开展了水信息智能感知、水资源智能调配、水力机组智能设计、水电（泵）站智慧运管、大坝建设全过程信息精细识别、海量信息智能分析、智能决策与控制、城市智能规划、结构智能设计、智能施工管理、智能运行维护等方面的研究，依托高水平国家级平台，取得了系列原创性成果。

针对城市生态文明建设和可持续发展的重大需求，开展城市河湖水系生态治理和海绵城市建设的关键技术研究，产学研用合作，推进旱区生态城市建设，服务国家重大战略。创新了城市河湖水系生态治理与海绵城市关键技术，建立了城市水土资源复合开发利用模式及雨洪资源优化配置模型，研发了城市水系水网规划数字化平台，实现了城市水系动态调控及雨洪过程化控制，提出了五位一体的城市河流生态治理框，创建了以橡胶坝工程、土工膜防渗和生态护坡等为核心的工程技术集成体系，推进了智慧生态城市科技进步，综合效益显著。

近5年，承担科研项目150余项，科研到款3500余万元，主编、参编海绵城市标准、指南和导则多部，在生态恢复“八水绕长安”、渭河及丹汉江治理、新疆城市水系治理等应用，项目实施投资达1800亿元；助力西咸新区通过国家首批海绵试点城市建设考核，并获批联合国教科文组织（UNESCO）全球生态水文示范点，获中国产学研合作创新奖、省科技进步二等奖等奖励，成果及应用情况被中央电视台、中国环境报等重要媒体报道，综合效益显著。