随着我国水利开发建设难度的加大,建设环境在朝着低温、高海拔、多震地带发展,沥青混凝土心墙堆石坝作为能够适应复杂地质条件的一种坝型被广泛应用于我国西北、西南和东北等自然条件恶劣地区的水工建设。为适应建设的新需要,深入研究沥青混凝土在低温环境下的力学特性和应变情况显得十分迫切。首先,从水工沥青混凝土的组成结构出发,介绍了各组成材料的作用,通过检测试验选出满足寒冷地区工程建设需要的材料。运用单因素分析法处理劈裂试验结果,综合分析空隙率、劈裂位移、劈裂强度与油石比、填料浓度、级配指数的关系,选出一组作为三轴试验配合比。其次,设计了低温和常温共三组三轴试验。试验用两组常温试验作为低温组试验的参照,深入剖析沥青混凝土在低温环境下的力学特性和应力应变的规律。本次试验运用Duncan-Chang E-B模型进行力学计算,摩尔-库仑理论为强度破坏准则。在求解模型参数K、n和Rf时,根据应力-应变曲线特点,引用置信度和反算拟合应力应变曲线对两点法、全部法和分段法的适用性进行了综合比较,优化K、n和Rf的求解方法,减小了人为因素对参数的影响。最终得出结论:温度越低,沥青混凝土的强度越大,选取60%~95%应力水平试验点参与计算的方法最适合计算低温沥青混凝土静三轴试验力学模型参数。最后,以高寒地区某电站为研究对象,把不同试验温度下得到的沥青混凝土邓肯-张E-B参数分别代入有限元模型进行计算,分析不同试验温度下得到的参数对坝体和心墙的应力应变计算的影响。结果表明,低温组心墙应力出现上拱效应,分析结果偏于危险,对混凝土配合比的要求更高。本次研究为沥青混凝土三轴试验的数据处理奠定了一定的理论基础,对分析温度对沥青混凝土性能的影响有借鉴价值,所获得的计算成果对同类工程有重要的参考意义。