无钻杆旋挖钻孔机是一种全新概念的旋挖钻孔机，作为以土为工作对象的工具，其工作环境深入地表以下，工况复杂，不可预料因素多。为保证钻孔机可靠工作，保证施工质量，对无钻杆旋挖钻孔机的核心部件——无钻杆钻具与土相互作用特性进行研究显得尤为必要。本文主要对无钻杆钻具与灌注桩孔孔壁土体相互作用时引起的孔壁土体的稳定性问题进行研究。利用集总参数法建立了无钻杆钻具与桩孔间相互作用的数学模型，并以粘土为例，对数学模型进行求解，运用软件ABAQUS对模型进行了验证，结果表明所建立的数学模型是正确的。建立了桩孔在同一深度分布有三种土质（砂土、粘土、粉土）时，无钻杆钻具的动力学模型，并对模型进行了求解。分别利用莫尔—库仑强度理论及土的极限分析理论建立了无钻杆钻具作用下桩孔土体稳定性的数学模型，对无钻杆钻具与桩孔土体间相互作用进行了静强度分析。对本文给定土样，对莫尔—库仑强度理论建立的稳定性模型求解，发现支护板下方土体发生局部性的剪切破坏；而对极限分析理论建立的稳定性模型求解，结果表明支护板下土体整体稳定，并以粘土为例运用ABAQUS仿真表明所建立的数学模型是正确的，且桩孔壁土体在本文给定土质及给定工作参数下满足静强度要求。对无钻杆钻具与桩孔土体间相互作用的动强度进行了分析，包括在无钻杆钻具循环激励下孔壁土体的残余累积变形，以及孔壁土体的振动液化特性。以粘土为例，运用ABAQUS仿真表明：本文给定的土体在钻具循环激励下产生的残余累积变形小，满足桩孔施工要求；结合刘颖等人的实验表明：钻具工作在给定工况下，桩孔土体为给定土质和参数时并未发生液化。本文对无钻杆钻具振动条件下灌注桩孔土体稳定性问题进行了初步探讨，得出的一些结论、数据，为无钻杆钻具与土相互作用的深入认识及钻具结构的合理设计提供了一定的参考，也为无钻杆旋挖钻孔机的施工工艺的参数合理选择提供了借鉴。