静压桩具有成桩质量稳定、造价低、施工噪音低、振动小、承载力高等优点,被广泛应用于软土地区的基础建设中。然而,与钻孔灌注桩相比,静压沉桩过程中会产生挤压效应和过大的超孔隙水压力,导致邻桩和结构受到不利影响（垂直隆起、水平位移或土体破坏）。针对静压桩的缺点,笔者团队提出的透水管桩能有效的加速超孔隙水压力的消散,从而降低沉桩的不利影响。并且,透水管桩能使桩基础的极限承载力提前发挥,从而保证施工进度、降低工程成本与工后沉降。与传统的桩基础不同,透水管桩具有复杂的桩-土界面,导致桩周土体的固结理论问题难以通过传统的分离变量和积分变换法求解,透水管桩排水孔的优化设计难以实施。为了更好的阐述透水管桩的机理,在以往的研究基础上,首先,本文利用半透水边界条件建立了透水管桩桩-土界面数学模型,并通过反分析法求解出修正参数;随后,将修正参数应用于新提出的局部透水管桩固结理论中,研究了局部透水管桩对超孔隙水压力消散的作用与排水孔的优化;最后,为了验证理论的正确性,通过模型试验与现场试验研究了透水管桩对超孔隙水压力消散与承载力时效性的影响,并将试验结果与理论计算进行了对比验证。主要研究工作及创新成果如下:（1）针对桩身排水孔布设形成的混合型排水边界问题,对比了排水孔淤堵对渗透性能的影响,提出了使用桩-土界面修正参数等效处理边界的方法,使透水管桩桩周土固结的理论更完善和接近真实工况。桩身布设排水孔使桩-土界面从不透水边界转变为透水边界（排水孔-土边界）和不透水边界（桩身-土边界）的混合边界,并且排水孔在桩身上呈现三维离散分布,导致常规固结求解方法难以运用。为此,本文将透水管桩-土界面概化为一个半透水边界,根据数值计算的结果,使用反分析方法确定了桩-土界面修正参数,得出修正参数的拟合公式,为透水管桩桩周土的固结分析提供便利。（2）针对桩身排水孔布设造成的桩身力学性能降低问题,提出在部分桩身布设排水孔的局部透水管桩,使其既具有加速孔压消散的作用,又满足桩身力学性能要求。根据沉桩产生的初始超孔隙水压力分布规律（沿深度增大）和桩身受压时应力分布规律（随深度减小）,提出了在桩身局部布设排水孔的方法,使局部透水管桩具有既能降低布设排水孔对桩身力学性能的影响,又能满足透水管桩加速超孔隙水压力消散、提前发挥极限承载力的作用。将前文的桩-土界面修正参数应用于局部透水管桩桩-土边界条件中,使用边界转换法,解决了局部透水管桩混合型排水边界问题无法直接运用传统分离变量法或积分变换法求解的问题,求得单桩地基固结的半解析解。采用解答退化与有限差分法验证了解答的正确性,并分析了透水段、地基土、桩身几何尺寸对透水管桩地基固结的影响。（3）针对静压桩的极限承载力会随着桩周土体的超孔隙水压力的消散而提高的现象,通过透水管桩的模型试验与现场试验,证明了透水管桩具有加速超孔隙水压力消散并且提前发挥桩的极限承载力的作用。为了研究透水管桩对超孔隙水压力的消散与桩的承载力发挥的作用,设计了透水管桩模型试验,对桩周土体固结与承载力进行了测量。研究发现:透水管桩具有加速超孔隙水压力消散的作用,并且随着超孔隙水压力的加速消散桩的极限承载力也提前发挥;对比了模型试验与理论计算结果,验证了透水管桩理论解答的有效性和准确性。为了克服离心试验在加速度下可能导致误差放大与模型试验无法反映真实的地应力场的问题,通过现场试验对管桩不同休止期的桩周土体的孔隙水压力和土压力、桩身轴力与桩的极限承载力进行了测量,验证了透水管桩具有加速超孔隙水压力消散、提前发挥管桩极限承载力的作用。