沥青混凝土作为土石坝的防渗系统，在世界范围内得到了广泛运用。但作为新兴的水工防渗结构，随着坝高越来越高，其安全稳定性必须引起足够的重视，因此对于沥青混凝土心墙材料基本力学性能方面的研究就显得很重要。本文通过静三轴试验对不同条件下的沥青混凝土心墙材料的强度及变形特性进行了研究，得到了沥青混凝土心墙材料力学性能的一些规律。主要研究工作及成果如下：1、以沥青混凝土心墙堆石坝为主题，系统地介绍了目前大坝的设计与建设现状，总结了前人在沥青混凝土力学性能研究方面的成果和不足，在此基础上进行了不同成型工艺及不同温度、加载速率条件下的沥青混凝土静三轴试验，研究沥青混凝土的基本力学性能，为工程应用奠定基础。2、利用正交表对初选配合比试验进行正交设计，然后对设计的试验方案进行试验，利用正交设计中极差分析法对试验结果进行计算分析，并选出最优配合比，为本文开展的力学试验提供了科学基础。3、沥青混凝土的力学性能对试验温度、围压等试验条件比较敏感。同等试验条件下，试验温度越低，沥青混凝土破坏强度越高，初始切线模量越大，轴向破坏应变越小；围压越高，沥青混凝土破坏强度越高，剪胀程度越小。4、在沥青混凝土配合比、试验温度、围压一定的试验条件下，由于压实机理不同，静压成型相较击实成型的沥青混凝土三轴试验应力-应变曲线的峰值强度更高，初始切线模量更大，剪胀现象更加明显。5、剪切速率对沥青混凝土三轴试验结果的影响在不同的围压试验条件下表现出相似的规律性：剪切速率越大，试样剪胀越明显，破坏强度越高，且破坏强度随剪切速率增长的速率基本一致。6、沥青混凝土心墙作为大坝的防渗体是一个隐蔽性结构，目前对于土石坝沥青混凝土心墙在自然环境温度变化的循环条件下对沥青混凝土力学性能的影响问题的研究还较少。本文通过在冷热循环工艺条件下模拟沥青混凝土试样受温度的循环变化，并通过三轴剪切试验来反映沥青混凝土试样力学性能的变化。试验结果初步表明经过温度循环后的沥青混凝土破坏强度均出现了降低现象。7、最后分别用邓肯-张模型、凤家骥修正双曲线模型与南水非线性模型来描述沥青混凝土心墙材料的应力-应变关系，并将拟合结果进行了对比分析。从对比结果可以看出，在本次试验研究中南水非线性模型能更好地描述沥青混凝土心墙材料的应力-应变关系。