超高堆石坝的高应力环境会导致堆石料出现颗粒破碎，进而引起大坝变形，因此，需要建立考虑颗粒破碎影响的堆石料本构关系。在室内试验中，由于受到试验仪器在试样尺寸上的限制，需要对试验土料进行缩尺处理。不同尺寸的缩尺替代堆石料之间所表现的宏观力学特性存在较大差异，即存在缩尺效应。堆石料的缩尺效应及其对颗粒破碎的影响已成为堆石料本构关系研究中亟待解决的问题。本文依托国家自然科学基金项目“考虑颗粒破碎影响的堆石料临界状态理论及本构模型(U1865103)”，以在建的重庆市巫山县庙堂水库沥青混凝土心墙堆石坝为工程背景，开展缩尺效应对饱和堆石料颗粒破碎影响的试验研究。论文的主要研究工作和成果如下：
　　(1)通过三轴固结排水(CD)剪切试验，获得了不同试样的应力应变及体变关系曲线，揭示了缩尺效应对饱和堆石料力学参数的影响规律。粘聚力、初始抗剪角和抗剪角增量与最大粒径呈双曲线增长关系，内摩擦角与最大粒径呈双曲线减小关系。邓肯-张模型参数中破坏比与最大粒径呈双曲线增长关系，弹性模量参数与最大粒径呈对数增长关系，变形模量指数和体积模量参数与最大粒径分别呈现出了线性减小和线性增大的关系。相变应力比和围压有线性关系，其中的拟合参数分别与最大粒径呈对数型增长关系；弹性割线模量和体积割线模量皆和围压有线性关系，其中的拟合参数与最大粒径呈线性增长关系。
　　(2)通过对三轴CD剪切试验前、试验后的试样土料进行筛分试验，研究了缩尺效应对饱和堆石料颗粒破碎的影响。基于级配方程提出了一种计算相对破碎率Br的新方法，并通过该方法分析、评价了颗粒破碎程度。结果表明，制样过程中的颗粒破碎不可忽略，剪切后的相对破碎率和围压有线性关系，其中的拟合参数与最大粒径分别呈对数型增长关系和双曲线型增长关系。
　　(3)通过综合分析三轴CD剪切试验与筛分试验结果，研究了颗粒破碎对堆石料力学参数的影响。结果表明，颗粒破碎的产生将导致堆石料的强度降低，并抑制剪胀性，峰值内摩擦角与相对破碎率呈幂函数减少关系，非线性内摩擦角与相对破碎率呈线性减少关系。从能量角度入手，发现相对破碎率与塑性功呈双曲线型增长关系。从变形的角度入手，发现割线模量与相对破碎率呈线性增长的关系。
　　(4)基于三轴CD剪切试验与筛分试验的结果，提出了考虑最大粒径的堆石料力学参数与相对颗粒破碎程度关系的拟合经验公式，并利用该公式对堆石料的原位力学参数及颗粒破碎程度进行了预测。根据拟合经验公式，分别对包括抗剪强度指标、邓肯-张模型参数、相变应力比、弹性割线模量和体积割线模量在内的多个原位堆石料力学参数和相对颗粒破碎程度进行了预测。与试验结果类似，预测结果也基本能够反映出力学参数和相对颗粒破碎程度随粒径、围压的变化规律。