相对密度指标在堆石坝的填筑标准中凸显着重要作用，针对堆石料现场大型相对密度试验精度的影响因素问题，仅从宏观物理试验出发是不够的。为此，采用局部应力集中的最大接触力破碎准则，将阿波罗填充模式和最大接触力方向相结合，考虑整体破碎与局部破碎两种子颗粒组织模式，建立了模拟粗粒料颗粒破碎的离散元模型，对大粒径堆石料的大型相对密度试验机制进行了研究，结果表明：（1）不同破碎模式下的细观力学响应存在较大差异，模拟大粒径堆石料的局部破碎模式可以有效提高数值试验的精度；（2）堆石块体强度越高，级配偏差对于极值干密度影响程度越大，相对密度试验要求尽可能控制试验装样级配与目标级配吻合；（3）密度桶高径比过小时，不利于堆石体的振动密实和颗粒重排列，此时测量值可能远低于试验级配的理论最大干密度，以该值来作为堆石料现场压实检测判别标准，可能会出现相对密度大于1 的情况。结论可供大型相对密度试验的设计及压实质量控制参考。