液化土在我国分布广泛，从东部沿海至西南 、西北内陆地区均广泛存在 。可液化土场地的处理，对于我国的国民经济建设有着重要的意义， 在我国对于可液化土通常有以下几种处理方法：换填垫层法、强夯法、砂石桩法等 。但以上几种方法在使用时均有各种限制，在实际工程中，对于中等以上液化的场地，我们通常采用桩基础，桩基础是由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础， 是深基础中最常用的一种形式，它能较好地适应各种地质条件及各种荷载情况，具有承载力高、变形量小、抗液化等特点，特别是在高层建筑 、重型 厂房、桥梁 、港口码头等工程中得到了广泛的应用 。随着桩基工程的迅速发展和工程部门对于地震认识的不断加深，桩基础的抗震性能已经成为当今岩土地震工程的一个难点；而液化土中桩基的抗震设计更成为其中的热点 。一方面，由地基输入桩基的地震作用在有桩时比无桩时更难以准确估算，另一方面，桩在土中承受水平向地震作用时， 其工作状态属于弹性地基梁或弹塑性地基梁取决于地基土在地震作用下的状态。虽然到目前为止，国内 外应用地震反应分析和桩 、土 、上部结构相互作用理论来解决桩基在液化土中的动力响应问题还远远未达到实用阶段，但在国内外的规范中对该问题存在一些简化的设计方法。
1 现行及历史各规范中液化土中桩基抗震计算方法
1.1 现行规范综合法
此法为《建筑抗震设计规范》中推荐的方法。 该法适用于存在液化土层的低承台桩基抗震验算 。根据液化土层是否分担承载力而分为两种情形考虑，取其中不利者作为桩基设计的依据 ，并且在桩的竖向和水平承载力计算中均考虑了液化影响折减系数，可以说是在两阶段法基础上考虑了折减系数法，代表了目前国内规范中关于液化土中桩基抗震设计的较全面的方法 。
（1）桩承受全部地震作用，桩承载力按非液化土中桩基
承载力取用 ，液化土水平抗力乘以折减系数。因为地面加速度最大时刻出现在液化土的孔压比 为小于1（常 为 0.5～0.6），此时土尚未充分液化，只是刚度比未液化时下降了好多，因此可对液化土的刚度作一折减，即使最大地震作用时刻土层已发生局部液化，考虑到液化的减震作用将使最大地震作用衰减，加上折减系数这个因子从而也得到了补偿。
（2）假定液化层全部液化，但仍有较小水平地震作用于
桩基，桩水平承载力特征值可提高25％，考虑到液化土层全部液化后的较低水平地震作用（按水平地震影响系数最大值的取用 ），验算原则在前一种情况验算原则的基础上，还应按静力荷载组合校核桩身的强度与承载力。 这是因为液化土中空隙水压力的消散往往需要很长时间， 往往于震后才出现喷砂冒水，其间常有沿桩与基础四周排水现象，这说明此时桩身摩擦力已大减，从而会出现竖向承载力不足。在此方法中不计承台旁的土抗力或地坪的分担作用是出于安全考虑，作为安全储备。
1.2 现行规范打入桩法
该法适用于打入式预制桩及其他挤土桩平均桩距为2.5～4倍桩径且桩数不少于 5×5 时， 可计入打桩对土的加密作用及桩身对液化土变形限制的有利影响，可按桩间土不液化、桩基外侧无应力扩散的假想墩式基础来校核桩基抗震能力，单桩的承载力因液化而折减；但当打桩后桩间土标准贯入锤击数值达到不液化的要求时，单桩承载力可不折减。刘惠珊总结了可液化土中考虑挤密作用打入桩的设计步骤考虑打桩加密效果的设计方法，在日、美 、我国均已有工程实例，只是尚未作为一个通用方法来应用，对于多桩的结构， 这种方法可收到较好的经济效果。 此法是 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 中采用的方法。但在实际工程应用中限制较多，仅对于大面积施打的桩筏基础，群桩基础存在使用价值。
1.3 历史规范折减系数法
最初为简化计算起见，国内外规范在处理液化土中桩基的抗震设计问题时 ，将液化土层的水平承载力取为零。如我国《工业与民用建筑灌注桩设计与施工规程 》（JGJ4－80）中规定 ：当液化层为表层土层时，不考虑液化土层的承载力。此时桩基承台实际变为高桩承台。当液化层为中间层时，按m值法计算桩基的水平承载力时，将液化土层的m值取零，利用其他非液化土层的 m 值加权平均值计算桩身应力。此方法对于松散的砂土来说，地震时液化土层完全失去了承载力；零折减法正是反映了此类最不利的情况，即设计地震力发生的时刻液化土层的水平承载力为零。此方法称为 “折减系数法”，是考虑液化土层中桩基性能的一种简化方法，也是目前桩基抗震设计中常用的方法。
但当承台下可液化土层厚度大时，用此法进行桩基的抗震设计时，结果偏于保守，桩内配筋量很高 ，设计、施工方面很困难，且造价高。所以针对这种保守的简化方法，工程界一直在寻求更经济合理的新设计方法。
我国《铁 路 工程 抗 震 设计 规 范 》（GBJ111-87）规定液化土层的侧抗力按层位和液化安全系数之值进行折减。此法对液化土的承载力不是一概取零， 而是视液化土层深度及物理状态的不同，在桩的水平力抗震验算中 （我国规范一般采用 m 值 法 ） 将 液 化 土 的 变 形模量E乘以0～1的折减系数。此法从液化概率及危险分析上对桩的设计计算作了改进 。
1.4 历史规范两阶段分析法
此法承接折减系数法，亦曾为多种规范所采用。适用于桩承台旁有厚为2 m以上的非液化土的低桩承台，平时以受竖向荷载为主，其基本思想是将设计地震力与液化对桩横向承载力的最不利时刻区分开来。在此方法中桩的验算分二阶段进行：
1）地震阶段。桩上有地震力，土中已有液化区，但根据大多数情况下喷冒滞后于地震的事实，认为此阶段液化区尚未发展到桩顶承台附近，对桩的横向承载力影响不大，计算中可忽略液化影响，按非液化土情况进行桩的校核。
2）震后阶段。桩上无地震力，假定液化层全层液化，扣除液化层的桩侧摩擦力及左右厚度的上复非液化层的摩擦力 （考虑沿桩身四周缝隙排水），校核在静载下的液化后竖向承载力。 此法是从液化地基与地震作用过程着眼并结合液化土中桩基宏观震害经验提出，因此被《工业构筑物抗震鉴定标准》（GBJ117-88）采用，亦被《冶金工业建筑抗震设计指南》（1990）等采用 。 实际地震调查结果，液化后的安全系数大于2时，桩基无明显震害。地震力作用的时段内液化往往未发展到桩头附近，对桩的抗弯能力削弱不大，故抗弯验算中可忽略液化的影响 。 液化对桩的竖向承载力确有削弱，但因在地震作用的数十秒时间内，桩来不及产生充分的竖向变形，地震力因液化减震作用也比非液化时降低；且桩的竖向承载力由第二阶段的验算加以保障，而第二阶段校核相当于非液化地基的静力校核。另一方面地震反应分析与室内振动台实验已证明，液化地基上地面加速度最大值比非液化地基要小且出现在土中孔压达到液化之前，桩基的最大加速度反应也在液化之前。这种液化减震效应在计算中没有考虑，而是作为安全储备的一部分。
此上两种历史规范的方法，均应种种缺陷，基本已为国内外各种规范所淘汰。
2 各规范中存在问题探究
2.1 以上各方法的缺陷
综上所述，经过近几年国内外关于液化问题的深入研究，规范已逐渐过渡到考虑地震和液化实际物理力学过程及出现概率的计算阶段。传统方法看来已过时，其他几个方法都有依据。 折减系数法在下列方面似感不足：拆减系数DE是否可以推广用到摩阻力与浅基承载力的折减上目前尚缺少直接试验的论证；缺少停震后孔压消散前的竖向力校核，桩竖向承载力的验算，由于依据不足，该法不太明确。两阶段法在地表为非液化土时，当作不液化土考虑是否安全；在主震后数小时发生较强余震时是否危险要进一步论证。以上方法，均缺少足够的实际桩基震害校核。
2.2 土层交接面处的桩基分析
震害实录与数值分析已经证实，土层刚度突变处地震时桩身弯矩和剪力都很大 ，极易引起桩的破坏。阪神地震后对高层建筑下液化土中的桩基进行了动力有限元分析，求出桩顶作用地 震力和土层作水平剪切运动时的桩身内力，得到了一些重要的结果。地震对桩的作用相当于桩顶水平力作用与土层运动之和；土层运动产生的桩身内力以土层的刚度变化处为最大；地震动越强土层运动对桩身内力的影响增加。因为m值法或只考虑了桩顶的水平力而不考虑地震时土 层运动的影响，于是地震动越强，计算地震时的桩身内力误差越大。综合上述，从有限元及地震反应分析法得到的桩身内分布情况，可以看出液化土或是软硬土交界面处的弯矩、剪力很大，目前除考虑桩土相互作用的地震反应分析可以较好地反映桩身受力情况外，对一般工程中求解地震作用下桩身内力的方法（如m值法）而言，桩身内力计算中无法反映软硬土交界面处的情况，只能根据上述结论对现有规范规程作出一些修正 。比如为确保桩身安全，《建筑抗震设计规范》中规定，液化土中的桩的配筋范围，应自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度，其纵向钢筋应与桩顶部相同，箍筋应加密。这样就采取了相对有效的构造措施， 保证了软土或液化土层附近桩身的抗弯和抗剪能力。此构造措施也是在桩土相互作用无法通过准确的模型进行地震反应的精确分析的情况下的无奈之举。此措施在实际工程建设特别是先张法预应力管桩的制作及施工中造成很大的不便。
2.3 桩基竖向承载校核问题
在两阶段分析法与综合法中已经提到了关于桩的竖向承载校核。如我国《构筑物抗震设计规范》，在地震力很小（相当于地震影响系数最大值的）及震后验算时，液化土层的桩周摩阻力取零，此外尚须扣除承台下深度内的非液化土的摩阻力。地震时桩轴力忽大忽小，有时甚至为上拔力 ，在校核桩的竖向承载力时对液化土的桩周摩阻力作适当折减；在地震后，虽然地震作用消失，但液化土的强度并未恢复，有时甚至液化土中的孔压不在上升，因此校核震后的桩承载力是很有必要的，但至今除我国的某些抗震规范提出这一要求外，未见其他国家有明确的要求。
3 结语
近年来在桩基震害实例与液化土中桩基的动力响应问题的分析研究成果的基础上， 国内外工程界对液化土中桩基抗震设计提出了不少的修改建议 ，如各国的海工、 港工、公路、 建筑等部门均已提出桩基抗震设计的修改案，并作出针对性的实验，但鉴于实际震害资料的局限性以及液化土中桩基动力响应问题的复杂性，要建立经济实用、安全可靠的液化土桩基抗震设计标准尚须进行大规模的系统研究。作者认为今后的研究路线应从实际震害资料的收集、整理和分析出发，采用模型试验方法与数值模拟计算方法相结合的研究手段，来深入研究液化土中桩基的动力响应问题，为液化土中桩基的抗震设计提供坚实的理论基础。