本書介紹筆者研究團隊近年來在土石壩工程壩料的試驗技術、工程特性及其物理機制、本構模擬與工程應用等方面開展的研究。首先介紹一種自主開發的能夠測試現場施工條件下土石壩料強度的張拉式直剪試驗法及考慮溫濕等環境因素影響的筑壩土石料三軸試驗儀器，接著重點闡述筑壩摻礫黏土在寒冷條件下的壓實、滲透與強度變形特性，以及筑壩堆石料的堆積、壓縮、剪切和破碎特性及其物理機制。而后，介紹筆者研究團隊提出的四個粗粒料本構模型：考慮剪脹效應及中主應力影響的hhu-KG模型、基于細觀結構變化的彈塑性模型(hhu-SH)，以及分別考慮狀態相關與顆粒破碎的hhu-SH模型，并介紹其在土石壩工程中的初步應用。
本書面向從事水利水電工程和巖土工程相關工作的科研、設計人員和研究生，也可以作為高年級本科生擴展知識面用書。