预应力高强度混凝土管桩因承载力高、成桩质量可控性强、造价低、施工速度快、适应性好等优点,近年来被广泛应用于高速公路、大跨度桥梁、高层建筑、港口、民用住宅、码头等工程中。管桩是部分挤土桩,在沉桩过程中会产生挤土效应,引起桩周土体产生水平位移或竖直隆起,可能导致邻近建(构)筑物的表面开裂及结构破坏、道路隆起、地下管线断裂等工程事故的发生,对周围环境不利,而土塞效应有利于削弱挤土效应的影响,所以对管桩的沉桩过程进行分析研究具有重要的理论和工程意义。本文基于开口管桩的土塞效应,进一步对开口管桩沉桩过程中的受力变形机理、挤土效应、土塞效应及其影响因素进行分析研究。首先,对现阶段国内外的相关研究成果进行归纳总结,分析了管桩沉桩过程中的受力变形机理,在综合分析及评价国内外管桩研究工作的基础上,系统论述了管桩的沉桩机理、沉桩阻力的估算与终压力的确定及其意义,并进一步阐述了管桩极限承载力与压桩力的关系。其次,从土塞形成过程和作用机理出发,建立了土塞单元体的受力平衡方程,推导出垂直向总荷载的表达式;并将土塞视为“桩中桩”,基于太沙基桩端极限承载力理论,推导出“桩中桩”桩端极限承载力的表达式,最终确定出沉桩过程中管桩土塞高度。再次,简述小孔扩张理论,并基于柱孔扩张理论对桩周土体进行弹塑性分析,与此同时,考虑管桩的土塞效应,得到管桩沉桩过程中桩周土体的应力和位移的表达式;最后,将本文土塞高度计算结果与工程实例进行对比,结果吻合良好,进而分析了径厚比、土的黏聚力以及桩土表面粗糙度对管桩沉桩过程中形成的土塞高度的影响,结果表明:同一入土深度下,土塞高度随径厚比增大而增大;随着桩土表面粗糙度的增加而减小;而土的黏聚力对土塞高度的影响不大。对管桩的挤土径向位移进行分析,并将本文计算方法与工程实例进行对比分析,结果表明本文计算方法可行,对预测分析开口管桩沉桩过程中产生的挤土效应具有一定的参考价值。