堆沉积土石体是由强度较高的块石、强度相对较弱的土颗粒基质填充而成的松散混合体系,具有高度的非均匀性与非连续性,且其宏观力学性质主要取决于其细观结构特征,而其细观结构特征又与混合体系内的块石密切相关。为深入探究土石体的细观结构特征及对其力学特性的影响,并进一步揭示形变内在机理,基于离散元方法建立了土石体三轴随机模型,并对模型中的细观参数进行了敏感性分析,结合室内大三轴试验结果对相关参数进行了反演验证。在此基础上,开展了两种典型地质环境下土石体的细观结构特征探究与影响土石体细观结构特征的相关因素的力学特性分析。得出了如下主要结论:(1)对土石体三轴离散元模型中的颗粒法向接触刚度、切向接触刚度、土颗粒法向粘结强度、切向粘结强度等细观参数进行了敏感性分析,得到了上述细观参数的变化对土石体试样的宏观偏应力与体应变的影响效果。(2)基于标定后的细观参数,运用离散元法开展了水平面固结环境与坡地堆沉积环境下土石体的细观结构特征探究,得到了两种地质环境下的土石体在几何排列与接触力分布上的细观结构分布规律。(3)块石定向角、块石长短轴之比、块石粒径、块石级配等因素对土石体的细观结构会存在一定影响,探讨了上述因素对土石体力学特性及变形特性的影响。获取了土石体的应力-应变及体变曲线,得到了土石体的抗剪强度随上述因素的变化规律。(4)通过多元线性回归分析得到了块石定向角、块石长短轴之比、块石粒径、不均匀系数等因素对土石体抗剪强度的贡献大小。能为相关工程及边坡治理问题提供一定的指导意义。