根据常规大型三轴（最大颗粒粒径60mm）试验堆石料模型参数计算的土石坝变形值与原型监测值存在显著的差异，但导致其差异的因素及其影响程度仍不清。本文采用国内首台超大型三轴仪（最大颗粒粒径200mm和160mm）及大型三轴仪，对五座世界级高坝筑坝堆石料开展了力学特性缩尺效应（包括缩尺方法、颗粒尺寸效应）试验研究，系统分析了本构模型（邓肯E-B、E-μ模型、广义塑性模型）对坝体计算变形的影响，结合两河口心墙坝和阿尔塔什面板坝的监测资料探讨了缩尺效应规律和本构模型的合理性，明晰了缩尺方法、颗粒尺寸效应以及本构模型三类误差是高土石坝计算失真的主要原因。研究结果表明：控制孔隙率一致时，混合法缩尺相比相似级配法会高估堆石料的模量，相似级配缩尺方法更加合理；基于相似级配法时，常规大型三轴试验相比超大型三轴会高估堆石料的模量，超大型三轴试验成果与实际工程监测资料反演结果十分接近，可以认为基本消除了尺寸效应影响；广义塑性模型计算结果（尤其是水平位移）比邓肯E-B、E-μ模型更符合实际。本文针对工程中应用最多的邓肯E-B、E-μ模型参数提出了缩尺效应分类修正方法，易于对大型三轴试验参数进行修正，避免低估大坝沉降变形。研究成果有助于深入理解堆石料缩尺效应及不同本构模型的影响，可为同类工程变形预测提供可靠的试验与数值计算依据。
