交通隧道设计理论：隧道主动支护结构体系，支护与围岩多体交互作用机制，交叉隧道结构体系，大跨复合支护结构体系，超高水压泄水型管片衬砌结构，隧道动态防水方法与新型防水结构体系，隧道结构体系损伤劣化机理及全寿命设计方法。

钻爆法/矿山法隧道智能建造：基于多元地质信息的围岩智能分级技术，开挖方法与支护结构动态智能决策技术，隧道全工序机械化智能施工装备及施工技术，隧道安全高效施工与预制装配式结构建造技术，隧道装备智能检测、质量管控及综合监控技术。

盾构法/TBM隧道智能建造：盾构隧道纵横向结构耦合受力特征，超大断面水下盾构隧道结构体系，弱抗力地层管片衬砌失稳机制，双层管片衬砌体系，软硬不均复合地层结构动静力特性，盾构隧道结构体系损伤演化机制。