开口管桩沉桩期间除向桩外侧排土产生挤土位移外，还会在管桩内腔产生土塞，两者相互影响，使得整个管桩的贯入机理复杂化。本文基于摄影测量，透明土与PIV技术组成的可视化试验系统，从变形的角度阐述了开口管桩的贯入机理；后续对无限土体中圆孔扩张问题做了弹塑性分析，最后研究了管桩在半无限土体中沉桩引起的挤土位移和管桩沉桩阻力。主要工作与成果如下：
　　1.进行了数根截面尺寸不同的管桩静压可视化试验。发现管桩内半径与壁厚的比值（rin/w）与土塞高度成正比，与桩外侧挤土位移成反比；管桩贯入期间IFR和PLR呈现线性关系。此外，通过试验还发现，桩端往上4d（d为桩内径）范围为桩内侧摩阻力的作用区域。
　　2.基于统一强度准则，对球孔扩张问题做了弹塑性分析。受中间主应力影响，不考虑中间主应力计算得到的孔周应力偏小，径向应力最大可相差26%；塑性区半径会减小36%。土体剪胀角对扩孔结果影响同样较大，剪胀角越大，扩孔应力与塑性区半径均增大；剪胀角主要影响塑性区环向应变。
　　3.应用考虑砂土颗粒破碎的本构模型，给出了柱孔扩张期间扩孔应力的的半解析精确解。发现颗粒破碎会减小土体的孔隙比；且扩孔应力结果受土体初始应力影响很大。扩孔从a0至a/a0=3期间，孔壁应力和塑性区半径均急剧增大。不同初始应力下的土体表现出截然不同的剪胀/剪缩特性。高初始应力状态下的土体在扩孔期间难以达到临界状态。
　　4.结合源-汇理论和圆孔扩张理论，将桩贯入问题模拟成数个竖向连续分布的球孔扩张，并考虑土塞对挤土位移的影响，推导了桩外侧挤土位移计算公式；后续给出了管桩在成层地基中贯入的沉桩阻力计算方法；并通过参数分析发现剪胀角对沉桩阻力的影响最大。