对紫坪铺面板堆石坝筑坝料试验研究，了解堆石料等无粘性粒状土的岩性、级配、压实性、渗透性、压缩性等物理力学性质，以及物理性与力学性之间的相互关系。采用了表面振动法进行室内最大干密度的研究，提出了比例法近似测定超径粗粒土最大干密度；在前人研究的基础上，提出采用有效孔隙率或有效孔隙比的渗透系数近似估算。分析了堆石料等无粘性粒状土的抗剪强度影响因素和合理抗剪强度表达式，应变软化、剪胀等性质。较全面回顾阐述了土体本构模型的发展和现状，根据紫坪铺面板堆石坝筑坝料的大量试验研究，提出相对合理的应力应变关系方程，以反映土体的应变软化、剪胀性，并提出模型参数的求取方法，求取模型参数。利用求取的模型参数得出理论拟合曲线，进行理论拟合曲线与试验实测曲线比较，验证建议模型的合理性；对有限元程序进行修改，加入建议模型子程序模块，采用建议模型并对坝体进行有限元应力应变计算，同时与目前应用较广泛的模型(如E-u模型)计算结果比较，初步验证建议模型和合理性。