模袋砂围堰由于施工简便、污染少、机械化程度高、易于拆除等优点被广泛应用于江、河、湖、海的近岸港湾、码头等临时围堰工程建设中。但由于模袋砂力学性状的复杂性，目前对模袋砂围堰的稳定性分析、变形特性研究和模袋抗拉强度计算还有待完善。因此，本文在开展了模袋砂增强机理分析，室内试验研究的基础上，对模袋砂围堰进行了稳定性分析、断面设计方法探讨、变形特性研究及模袋抗拉强度计算。本文主要研究内容及取得的成果如下：（1）分析了模袋砂增强机理，推导了模袋砂极限压应力理论解析解，进行了模袋砂室内单轴压缩试验和水平加载试验，得到了模袋砂竖向、横向应力—应变关系曲线，分析了模袋砂竖向、横向力学性状。分析结果表明，模袋砂并不是各向均质体，横向与竖向力学性状并不相同，其水平变形模量远远小于竖向变形模量，且随着上覆荷载的增大，模袋砂水平变形模量也逐渐增大。（2）建立了模袋砂围堰稳定性分析简化模型，提出了围堰稳定性计算方法，推导了围堰稳定性计算公式。以广州市洲头咀隧道第二次围堰工程为背景，对不同坡度、不同顶宽模袋砂围堰进行了稳定性计算，分析了模袋砂围堰稳定安全系数变化规律。分析结果表明，围堰安全系数随着坡度的变缓、顶宽的增大而增大，且围堰稳定由外部稳定性控制。（3）优化了模袋砂围堰稳定性计算公式，对围堰断面设计方法进行了探讨研究；且从稳定分析角度，在满足稳定安全系数要求时，推导了围堰最小断面面积计算公式；并运用MATLAB数学软件，编制了搜索围堰最优顶宽b和坡度i的程序代码，提出了模袋砂围堰最优断面设计的计算方法。（4）结合广州市洲头咀隧道第二次围堰工程设计及实施情况，对围堰进行了稳定性验算；建立了围堰数值分析模型，研究了下游降水过程中围堰的变形特性；结合模袋砂变形计算结果，对模袋进行了抗拉强度验算。结果表明，模袋内形成稳定水位时，围堰变形趋于稳定；随着下游水位的降低，围堰变形逐渐增大，模袋拉应力也随之增大。（5）总结了模袋砂围堰的变形规律，提出了模袋砂围堰的变形计算方法。将计算结果和实测值进行了对比分析，对比结果表明文中建模方法的合理性和有效性。