我国土石坝高度越来越高，达到200m甚至300m级，迫切需要对粗粒料的力学特性进行深入研究。在研究粗粒土的工程特性及各项力学性质时，为利用现有大型仪器对材料进行试验，必须要对原型材料进行缩尺。而缩尺后的替代级配与原级配往往有很大差异，研究室内试验用替代级配与实际填筑的原级配料之间的强度和变形特性内在关系，分析采用不同缩尺方法缩尺后土石料的强度变形特性指标之间的差异，是粗粒土研究中需要解决的一个重要问题。围绕上述问题，论文主要进行了以下工作。 对同一级配料采用不同缩尺方法进行缩尺，缩尺后替代级配料的最大粒径分别为1cm、2cm、4cm和6cm，对各替代级配料进行了最小、最大干密度试验。分析各级配土石料的最小、最大干密度与缩尺方法、颗粒粒径之间的关系，并通过关系曲线拟合，推求原型级配料的最大干密度。同时，对压实过程中的颗粒破碎进行了讨论，发现在不同缩尺方法下颗粒破碎率有较大差异。 利用大型、中型三轴剪切试验仪对缩尺后的替代级配土石料进行了大量试验。以直径为6.18cm、10.1cm和30cm的试样，分别进行不同缩尺方法、不同试样尺寸、不同密度、不同粗粒含量土石料的普通三轴固结排水剪切试验。结果表明：相似级配法缩尺得到的级配土料强度较高，体积变形较小，等量替代法缩尺后的土料强度较低，体积变形较大，剔除法和混合法位于两者之间。缩尺方法、粗粒含量和试验密度等对粗粒料抗剪强度及变形特性的影响较大。 为研究缩尺效应对粗粒料应力应变的影响，对相关三轴试验整理了邓肯模型参数。研究表明缩尺效应对粗粒料邓肯参数的影响较大，以弹性模量数K和体积模量数k<,b>为例，在同一缩尺方法下，K、K<,b>随替代料最大粒径的增大而增大。 研究了不同缩尺方法的适用性。根据本文对不同替代级配土石料的压实和三轴试验结果，对不同缩尺方法进行了对比分析，指出了各缩尺方法存在的不足，并提出了其适用条件。