本文结合国家自然科学基金资助项目（51208194）“阶梯型混凝土预制管桩单桩承载性能及接管关键技术研究”，开展变截面管桩水平承载性能研究工作。基于大比例模型试验、理论分析等手段，对比研究了等截面与变截面管桩在水平荷载作用下的承载性状。（1）通过大型的模型试验，获得水平静载荷作用下，3根不同变径比的变截面管桩和2根不同直径的等截面管桩的荷载-时间-水平位移曲线图、荷载水平位移曲线、位移梯度-荷载曲线、桩身拉压应变曲线、并在此基础上得到了m-水平位移曲线、桩身弯矩分配图。试验结果表明：上半桩桩身直径相同的管桩，桩的水平承载能力随下半桩桩身直径增大略有提高；在桩身平均直径相同的情况下，变截面管桩的水平承载能力均大于等截面管桩水平承载能力，承载力提高幅度达30%；变截面管桩桩身弯矩存在两个峰值，分别位于上下两半桩身上，上半桩的峰值比下半桩的大；对比等截面管桩的峰值，变截面管桩的上半桩峰值的位置比等截面管桩低。（2）基于水平荷载试验结果，探讨了水平抗力系数的比例系数的变化规律。通过回归分析，建立了地基水平抗力系数的比例系数m与桩顶水平位移的关系。研究结果表明，在桩顶水平位移较小时，桩顶水平位移对水平抗力系数的比例系数影响较大，当桩顶水平位移超过某一限值，水平抗力系数的比例系数几乎不随桩顶水平位移的变化而变化。（3）基于m法，建立了阶梯型变截面管桩桩身内力与桩顶水平位移的计算式，理论计算与试验结果吻合较好，从而证实了所建立的分析方法的合理性和可行性。