随着我国西部大开发战略的进一步推进，山区高速公路与铁路发展迅速，当其穿越山岭地带时，为保护现有的生态人文环境，应避免对山体大切大挖，为此，在某些路段不得不采用高架桥穿越山坡或峡谷。于是，桩-柱式桥梁基础成为广泛采用的基础形式。由于桩-柱式桥梁桩基所遇到的工程水文地质条件、岩土参数、受荷性质及大小等影响因素往往具有不确定性，所以，开展山区桩-柱式桥梁桩基可靠性分析研究具有重要的理论和实际意义。目前有关桩基承载力可靠性分析的研究成果较多，但针对桩基变形（沉降与水平位移）可靠性分析研究成果很少。为此，本文以龙永高速公路K82+965段大坝2号大桥桩-柱式桥梁桩基为依托工程，通过构建基桩的沉降和水平变形可靠性分析计算模型，对大坝2号大桥左幅中的1~6#墩桥梁基桩沉降和水平变形可靠性进行较深入分析研究。首先，综合分析了现有桥梁基桩沉降、水平受力与变形计算以及基桩可靠度计算的研究现状；其次，基于剪切位移法，建立了山区桩-柱式桥梁基桩沉降计算模型，得到了相应的基桩沉降计算方法，并据此提出了基于改进Rosenblueth法桩-柱式桥梁基桩沉降可靠度指标计算方法；然后，分析了山区桩-柱式桥梁基桩的受力特点及破坏模式，通过建立桩-柱式桥梁基桩水平受力简化计算模型，导出了各特征桩段的挠曲微分方程，借助幂级数法，得到了水平荷载作用下山区桩-柱式桥梁基桩内力与变形计算半解析解答，同时基于验算点法，提出了水平荷载作用下山区桩-柱式桥梁基桩水平变形可靠度指标计算方法；最后，利用本文提出的方法，对大坝2号大桥左幅中的1~6#墩中基桩的沉降及水平变形可靠度指标及失效概率进行了计算分析，探讨了参数变异性对基桩沉降及水平变形可靠度指标的影响。此外，工程实例和算例计算结果不仅验证了本文方法可行，而且还为依托工程的设计、施工及运营管理提供了技术指导。