在滩涂围垦、河海岸保护及港口建设等领域,土工布充砂袋技术应用越来越广泛,但是在实际的土工布充砂袋工程中,主要是依赖于诸多砂袋工程实践所总结出来的经验,设计过程也忽略了很多参数的影响。为了给土工管袋充填过程提供理论指导,针对目前研究中存在的一些不足,论文进行了以下方面的研究：(1)设置两个对比模型试验,模型中袋体的截面形式不同,但是袋体截面周长相同,过程中充填相同种类相同重量的干砂,测量袋体在自重作用下所形成的形状及张力分布。验结果表明,在自重作用下,形成一个弧形砂袋形状,砂袋的形状及张力对比分析,两种不同初始形态的砂袋,最终都能形成一个相同的稳定状态,且袋体张力分布趋势基本相同,最大张力也基本相同,验证了对于截面周长相同的土工砂袋在不同初始状态下最终可以形成同一形状与力学状态。(2)假设作用在土工袋内壁的的压力为静止土压力,引入薄膜理论,考虑土工布与颗粒的摩擦效应,对稳定状态后的袋体形状以及受力特性进行理论推导,并且分析摩擦效应强弱及侧压力系数大小对袋体特性的影响。结果表明,摩擦效应对土工砂袋的相关特性影响很大,不可忽略不计,在其他条件不变的情况下,摩擦系数越大,土工砂袋的最大张力越大,袋体越趋近于扁平形状。袋体最大张力是随着侧压力系数的增大而增大,但是袋体的形状对侧压力系数的敏感度很低,即侧压力系数对袋体的形状几乎不产生影响。(3)将离散元方法引入到土工砂袋的研究过程中,对离散元程序PFC2D在土工布充砂袋应用的相关参数进行研究标定,模拟第二章中的模型试验,从数值模拟的角度验证了砂袋稳态的正确性,并对砂袋上部施加均布荷载及两个砂袋堆叠两种工况进行模拟,得出砂袋形态及张力的分布特点,找出砂袋工程中薄弱点在两层袋体分离点处,并且在砂袋堆叠模拟中发现,上部袋体位置对袋体特性的影响显著。论文创新点在于考虑从稳态的角度对干砂土工袋进行了试验、理论及数值模拟的分析,在理论推导时引入了摩擦系数及侧压力系数的计算方法,并将离散元的基本方法应用在土工砂袋中,使得本文结论的验证更为有力,从而可为土工管袋的设计和施工提供理论指导。