近年来,城市民用建筑中越来越多地采用刚性桩复合地基。众多学者和工程技术人员已经对复合地基及刚性桩复合地基进行了详细的研究,其理论已趋于完善。但是对褥垫层的研究却很少,这是由于褥垫层的破坏机理很复杂,很难模拟其工作状态。褥垫层是复合地基的关键,复合地基许多特性都与褥垫层有关。复合地基设计思想就是充分发挥桩间土的承载力,不足的部分由桩来承担,褥垫层可以调整桩土荷载分担比例。基于对褥垫层作用的理解,对褥垫层进行分析,当其处于两种极端情况时,都对桩、土协同分担外载不利。其一,若褥垫层为绝对刚性,垫层就成为基础的一部分;其二,若褥垫层为绝对柔性,则褥垫层又成为桩间土的一部分。褥垫层的设置能使桩和土共同承担荷载,但相对的,刚性桩在复合地基中能发挥多少的承载力,是否有必要在复合地基中提高桩的竖向承载力,还不能十分确定。在实际工程中,当桩间土软弱时,桩顶平面标高以下也常常铺设一定厚度褥垫层,即相当于桩顶进入褥垫层一定高度。其对桩-褥垫层-基础的相互作用的影响尚未见研究。基于以上分析,作者设计了竖向刚度很大(模拟长桩)的刚性桩复合地基模型试验,通过设置不同厚度褥垫层,以及桩顶进入褥垫层的复合地基试验,研究了刚性桩复合地基褥垫层在竖直荷载作用下的工作性状,得到了刚性桩复合地基中竖向刚度很大的桩即使在100mm厚褥垫层情况下也承担了较少的荷载,很难充分发挥其承载力,以及桩顶平面标高以下设置一定厚度的褥垫层有助于提高桩的分担比,减小刺入量的结论。最后利用有限元方法,探讨了垫层厚度对桩顶应力、土应力以及沉降、桩顶刺入量的影响规律。