高堆石坝在国内外日益增多,但是对堆石体内部结构特征缺乏探究,对筑坝堆石料力学特性缺少认识,是当前制约高坝建设的主要原因。目前,对堆石坝及其筑坝材料堆石料的研究,多采用基于宏观连续介质力学理论的有限元法,该方法难以探究堆石料内部细观结构对结构力学特性的影响,存在一定的局限性。因此,本文从细观力学角度,研究了堆石料细观蠕变接触模型,并应用PFC离散元颗粒流软件进行数值模拟,验证了该蠕变模型;在此基础上,系统分析了蠕变参数、围压以及细观组构对堆石料蠕变特性的影响,并依据室内试验调试得到的细观参数,对加、卸载条件下堆石料的蠕变特性进行了研究。论文主要的研究内容如下:(1)基于颗粒细观接触理论,应用Burgers元件模型,建立了均匀应变、均匀应力和一般应变场三种假设条件下堆石料细观蠕变理论模型;利用PFC建立颗粒细观数值模型进行计算,对比验证了理论模型的合理性。(2)利用颗粒流软件建立堆石料数值模型,模拟双轴压缩试验,采用控制变量法对各参数进行敏感性研究,并参照双江口堆石料物理实验结果,获取模型细观参数;在此基础上,探讨分析细观组构分布和围压对变形的影响。(3)基于双江口堆石料三轴试验结果,获取Burgers模型计算参数,进行堆石料三轴细观蠕变模拟和对比分析,并研究了不同轴向压力和加、卸载条件下堆石料蠕变特性,研究结果表明,堆石料蠕变变形和卸载变形趋势均具有较明显的非线性特征,蠕变加载时的瞬时蠕变量与卸载时的瞬时回复量相同;轴向压力与稳定变形阶段的轴向应变速率、蠕变轴向蠕变量以及卸载时的残余应变量呈正比关系;在不同的加、卸载条件下,颗粒间的运动、相互作用以及内部细观组构分布等规律有明显的一致性。