刚性桩复合地基能较好地利用桩与桩间土的承载力共同承担上部荷载,是一种较为高效的地基形式。褥垫层作为刚性桩复合地基的重要组成构件,起调节桩土应力比,影响刚性桩复合地基承载力发挥的作用。然而,从承载对象出发,在刚性桩复合地基中提供承载力的是桩与桩间土,褥垫层在理论上对复合地基整体极限承载力并无明显影响。加之,承担较大土反力的基底也意味着基础需要较大的刚度。因此,有必要研究刚性桩复合地基设置褥垫层的必要性,分析设置褥垫层与否对刚性桩复合地基桩土共同作用机理的影响。在此基础上提出一个能适用于分析有无褥垫层的桩土共同作用方法以合理确定桩土各自分担荷载。本文着重研究刚性桩复合地基有无垫层情况下的承载性状差异、桩土共同作用机理及分析方法的完善。首先,从理论上探讨有无垫层情况下概念、承载特性、设计理念的异同。其次,基于探讨提出能分析非线性阶段的桩土共同作用方法（下文称变形协调法）。最后,基于该方法,为复杂地基桩间土承载力的确定提供方法及建议。为此,设计并开展了系列刚性桩复合地基室内模型试验,分析了有无褥垫层下桩土共同作用机理的差异。基于试验数据,验证本文桩土共同作用分析方法,并利用工程实例加以论证。通过以上工作内容,得到结论如下:（1）基于试验,设置褥垫层与否将会影响桩与桩间土发挥作用的先后顺序。在没有垫层的情况下,荷载一开始主要由桩承担,随着荷载的增加,桩所承担的荷载逐渐增大至恒定,桩间土逐渐发挥承载作用。有褥垫层时,土体先分担较大荷载,随着荷载增大,桩分担荷载逐步增大。（2）结合数值方法,提出了单桩非线性沉降计算的简化方法,假定单桩Q-s曲线为双曲线,用数值方法计算桩的初始切线刚度,结合单桩极限承载力计算确定双曲线参数。通过相关工程实例验证,该方法较为简便实用,计算结果与实测值较为接近。（3）在以上研究的基础上,经验证,变形协调法可较准确地分析刚性桩复合地基的承载能力与变形。该方法适用于分析有无褥垫层、不同土层的情况,可分析到非线性阶段。计算结果与试验结果较为吻合。（4）对于多层地基中的刚性桩复合地基,以变形协调法计算结果为参照,对不同规范中推荐的方法进行了计算比对,给出了不同情况下各方法的适用性。