在进行心墙沥青混凝土配合比设计时,为了确保骨料与沥青的粘附性以及心墙沥青混凝土的力学性能。原材料的选择上,一般选用碱性破碎岩石来作为粗骨料。但是碱性岩石在新疆地区分布少,有的离坝址区上千公里,破碎岩石成本高,且带来一定的环境问题。在新疆地区,天然砾石骨料分布范围广泛、可就地取材、方便经济。在选用天然砾石作为心墙沥青混凝土粗骨料时,为了改善其力学性能,规范建议将粗骨料破碎50%以上使用。然而,心墙沥青混凝土的胶浆用量较多,部分或全部采用砾石破碎料能否有效改善心墙沥青混凝土的性能,及其对沥青混凝土心墙坝的应力应变的影响,需要进一步试验论证和计算分析。本文主要以粗骨料破碎率和沥青胶浆两方面考虑,分析了沥青胶浆对粗骨料破碎率不同的心墙沥青混凝土棱角效应的减弱程度,研究了不同破碎率的沥青混凝土力学性能差别,在此基础上进一步用ABAQUS软件进行了工程实例有限元计算,探明了沥青混凝土心墙坝整体和心墙的应力分布和位移变形规律,结论如下:(1)心墙沥青混凝土中的沥青胶浆大大减弱了破碎粗骨料的棱角效应。相同破碎率和沥青用量下,心墙沥青混凝土的力学性能随着填料浓度的增加而下降。沥青填料浓度为2.0时心墙沥青混凝土性能最优,填料浓度在2.0以上时,力学指标和孔隙率的变化均不明显。(2)粗骨料破碎率分别为0%、50%、100%的沥青混凝土在抗拉强度、渗透、水稳定性、静三轴抗剪等力学性能差别不大。天然砾石骨料配制的沥青混凝土在单轴压缩和小梁弯曲这两项试验中的强度较之破碎砾石骨料偏低,但满足设计规范要求。(3)通过有限元软件计算得到,在坝壳料和过渡料相同的条件下,坝体的应力应变受心墙中粗骨料的破碎率影响很小。粗骨料破碎率为0%与粗骨料破碎率为100%时相比,心墙的位移、应力、应变以及剪应力水平相差不大。(4)天然砾石用作心墙沥青混凝土粗骨料时,不仅可以很好地改善心墙沥青混凝土的和易性,还能提高沥青混凝土心墙的抗变形能力,力学性能也满足规范要求。