主持国家重点研发计划“川藏铁路”重点专项子课题、国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目、全国重点实验室开放基金项目、上海市“超级博士后”人才计划等7项国家级/省部级纵向科研课题。
项目研究聚焦极端高原深地环境下川藏铁路、新藏铁路、雅下水电工程、压气储能硐库智能建造难题，服务“深地科学”、“一带一路”、“交通强国”、“人工智能+交通运输”国家重大战略。

主持国家重点研发计划“川藏铁路”重点专项子课题、国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目、全国重点实验室开放基金项目、上海市“超级博士后”人才计划等7项国家级/省部级纵向科研课题。获2024年中国产学研科技创新成果一等奖：复杂赋存环境下地下工程锚固岩体时效劣化机制与预测防控技术，2025年广西省技术发明奖：复杂环境隧洞岩体多场耦合破岩测掘装备与靶向防控关键技术， 中国岩石力学与工程学会CSRME优秀博士学位论文奖（排名第1）、国际岩石力学与岩石工程学会ISRM“罗哈奖”提名奖、同济大学优秀博士学位论文奖、优秀出站博士后、全国水工岩石力学优秀博士论文奖等。

发表高水平SCI、EI论文50余篇（一作/通讯20余篇，含17篇中科院一区Top期刊，3篇ESI高被引论文，6篇同济大学高水平科研能力提升创新论文），授权/公开中国发明专利20余件、国际发明专利4件，第二作者身份出版隧道工程领域专著2部。

部分代表性论著：

[1]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, Liang Wenhao. Three-dimensional tunnelface extrusion and reinforcement effects of underground excavations in deeprock masses[J]. International Journal of Rock Mechanics andMining Sciences, 2022, 150: 104999. （中科院1区Top，连续4年ESI高被引论文）

[2]     Cai Wuqiang, Su chenlong, Zhu Hehua,Liang Wenhao, Mao Yaocai, Xu Jinfeng, Xu Chen. Elastic–plastic response of adeep tunnel excavated in 3D Hoek–Brown rock mass considering differentapproaches for obtaining the out-of-plane stress[J]. International Journal of Rock Mechanics andMining Sciences, 2023, 169: 105425. （中科院1区Top）

[3]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, LiangWenhao. Three-dimensional stress rotation and control mechanism of deeptunneling incorporating generalized Zhang–Zhu strength-based forward analysis[J]. EngineeringGeology, 2022, 308: 106806. （中科院1区Top）

[4]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, Liang Wenhao, Wang Xiaojun, WeiXiangyang, Su Chenlong. A post-peak dilatancy model for soft rock and itsapplication in deep tunnel excavation[J]. Journal of RockMechanics and Geotechnical Engineering, 2023, 15(3): 683-701. （中科院1区Top，中国科技期刊卓越行动计划领军期刊，连续3年ESI高被引论文）

[5]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, LiangWenhao, Vu BaThao, Wu Wei. Physical and numerical investigation on nonlinearmechanical properties of deep-buried rock tunnel excavation unloading undercomplicated ground stresses[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2023, 138: 105197. （中科院1区Top）

[6]     Cai Wuqiang*, Zhu Hehua, Liang Wenhao, Zhang Lianyang, Wu Wei.A New Version of the Generalized Zhang–Zhu Strength Criterion and a Discussionon Its Smoothness and Convexity[J]. Rock Mechanics and RockEngineering, 2021, 54(8): 4265–4281. （中科院1区Top）

[7]     Cai Wuqiang, Zhu Hehua, Liang Wenhao, VuBaThao, Su Chenlong, Zhang Keshen, WangXiaojun. Three-dimensional Forward Analysis and Real-time Design of DeepTunneling Based on Digital In-situ Testing [J]. International Journal ofMechanical Sciences, 2022, 226: 107385. （中科院1区Top）

[8]     Wei Xiangyang, Cai Wuqiang*, Zhu Hehua,Liang Wenhao, Wang Xiaojun, Xu Jinfeng, Zhang Fengshou. Strength and GSI of deep rock mass: A GZZ strengthcriterion- and non-associated flow rule-based constitutive model and itsapplication[J]. InternationalJournal of Mining Science and Technology, 2026,（Online）.（中科院1区Top）

[9]      Su Chenlong, Cai Wuqiang*, Zhu Hehua. Elastoplasticsemi-analytical investigation on a deep circular tunnel incorporatinggeneralized Zhang-Zhu rock mass strength[J]. Computers and Geotechnics,2022, 150(4): 104926. （中科院1区Top）

[10]   Su Chenlong,Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, WuWei, Zhang Qi. Elastic perfect plastic rock mass analysis and equivalent GSIdetermination considering strain-softening behavior and three-dimensionalstrength[J]. Tunnellingand Underground Space Technology, 2023, 142: 105422. （中科院1区Top）

[11]   Ma Yaocai, CaiWuqiang*, Zhu Hehua, Su Chenlong, Wei Xiangyang. Plastic zonecharacteristics and rapid stability evaluation indexes of circular tunnelssubjected to non-hydrostatic stress: A novel complex variable solutionincorporating 3D rock mass strength[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2024, 151: 105868.（中科院1区Top）

[12]   Ma Yaocai, Zhu Hehua, CaiWuqiang*, Su Chenlong, Wei Xiangyang, Zheng Zhi, Pu Jian. Thestress-controlled mechanism of deep-buried tunnels based on functional gradientreinforcement in high tectonic stress zones[J]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2025. （中科院1区Top）

[13]   Xu Jinfeng, Zhu Hehua, CaiWuqiang*, Wu Kui, Wang Anming, Lyu Cheng. Failure mechanism analysis andyielding support control method for asymmetric large deformation tunnels insqueezing rock: A case study[J]. Tunnelling and Underground SpaceTechnology, 2025, 158: 106426.（中科院1区Top）

[14]   Su Chenlong,Zhu Hehua, Cai Wuqiang*, ZhangLianyang, Chen Haohua, Zhang Qi, Zheng Zhi. Comprehensive evaluation ofthree-dimensional Hoek–Brown strength criteria: Properties, applicability, andparameter reliability[J]. International Journal of Rock Mechanics andMining Sciences, 2025, 194: 106213.（中科院1区Top）

[15]   Ma Yaocai, Zhu Hehua, CaiWuqiang*, Su Chenlong, Wang Xiaojun. Analytical method forelastic-brittle-plastic analysis of a circular tunnel in a non-hydrostaticin-situ stress field considering the unified strength criterion[J]. Applied Mathematical Modelling,2023, 121: 780–799. （Q1，Top）

[16]   蔡武强，梁文灏，朱合华*. 深埋岩体隧道开挖面三维非线性挤出效应分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2021, 40(9): 1868–1883.

[17]   朱合华，蔡武强*，梁文灏. GZZ岩体强度三维分析理论与深埋隧道应力控制设计分析方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2023, 42(1): 1–28.

[18]   蔡武强*. 岩体三维精细本构理论与深埋隧道应力控制设计分析方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2022, 41(11): 2376.

[19]    朱合华，蔡武强，武威. 岩体隧道稳定三维精细化数值计算与分析[M]//龚晓南. 岩土工程计算与分析. 北京: 中国建筑工业出版社, 2021: 330–399.

[20]    朱合华, 蔡武强, 张琦, 陈浩华, 苏辰龙, 沈益鑫, 卫向阳. 广义Zhang-Zhu岩体三维强度理论[M]//周创兵. 水工岩石力学科技前沿. 北京: 科学出版社, 2026: 132–153.

 部分代表性发明专利：

[1]     蔡武强，朱合华，梁文灏，徐金峰，马耀财，武威，卫向阳，苏辰龙，王肖骏. 考虑围岩应力主轴旋转的深埋隧道主动控制支护设计方法[P]. 中国专利: CN116150843B, 2026-02-13.（发明授权）

[2]      蔡武强，朱合华，徐金峰，梁文灏，武威，苏辰龙，马耀财，卫向阳. 一种考虑岩体三维强度的深埋隧道支护时机快速确定方法[P]. 中国专利: CN115952661B, 2025-11-25.（发明授权）

[3]      苏辰龙，蔡武强，朱合华，卫向阳，马耀财，王肖骏. 一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法[P]. 中国专利: 202410102981.4,2024-01-24.（发明授权）

[4]      苏辰龙，蔡武强，朱合华，梁文灏，肖军华，陈力康，马耀财，卫向阳. 基于三维强度与应变软化的岩体等效GSI参数取值方法[P]. 中国专利: 2026101142036,2026-01-28.（发明授权）

[5]      马耀财，朱合华，蔡武强，卫向阳，苏辰龙. 一种深部硬岩隧道围岩稳定性三维动态量化评价方法[P]. 中国专利: 2023100994942,2023-02-08.（发明授权）

[6]      郑志，马展鹏，郑虹，陈炳瑞，裴书锋，徐鼎平，蔡武强，卢高明. 地震/蠕滑诱发隧洞复杂断层活化离心机试验设备和方法[P]. 中国专利: CN120028156B, 2025-07-25.（发明授权）

[7]      苏辰龙，蔡武强，朱合华，吕刚，梁文灏，肖军华，郑志，卫向阳. 一种岩石应力的真三轴实验方法、装置、设备、介质和程序产品[P]. 中国专利: 2026101655925,2026-02-05.（发明公开）

[8]      马耀财，蔡武强，朱合华，武威，苏辰龙，卫向阳，王肖骏，蒲建. 一种高构造应力区深埋隧道围岩稳定性快速量化评价方法[P]. 中国专利: 2025104296811,2025-04-08.（发明公开）

[9]      马耀财，蔡武强，朱合华，武威，卫向阳，苏辰龙，蒲建，王肖骏. 一种穿越活动断裂带深埋隧道围岩功能梯度加固效应评价方法[P]. 中国专利: 2025104296807,2025-04-08.（发明公开）

[10]    徐金峰，蔡武强，朱合华，马耀财，武威，卫向阳. 一种考虑岩体动力损伤的深埋隧道支护设计方法[P]. 中国专利: 2024116907328,2024-11-25.（发明公开）

[11]    徐金峰，李攀，蔡武强. 隧道增阻自适应支护体系的动态设计施工反馈方法及体系[P]. 中国专利: 2023118579126,2023-12-29.（发明公开）

[12]    郑志，苏国韶，蔡武强，罗操，江权. 高温高渗化学耦合下真三向动静组合剪切实验设备和方法[P]. 中国专利: 2023101217734, 2023-10-13.（发明公开）