基础建设中，刚性桩复合地基得到了广泛应用。褥垫层作为刚性桩复合地基的核心组成部分，其变形特性会对刚性桩复合地基的工作性状产生重要影响，但工程实践中褥垫层的设计却一直不受重视，给刚性桩复合地基的正常工作带来较多不确定因素。　　本文通过室内试验和数值分析对褥垫层的变形特性开展研究，主要研究内容及结论如下:　　(1)设计了刚性桩复合地基褥垫层压缩室内模型试验，对桩顶范围内褥垫层的基本受力特性和变形规律开展了试验研究，分析了桩径、褥垫层厚度、褥垫层材料对褥垫层压缩变形以及侧向挤压力的影响。试验表明，在竖向高应力作用下，褥垫层材料经历压缩、破碎到颗粒重组过程;相同荷载水平和褥垫层厚度，桩径越大，褥垫层的压缩量越小;相同荷载水平和桩径，褥垫层压缩量与厚度呈非线性关系。　　(2)运用有限元软件ABAQUS对室内模型试验进行同尺寸数值模拟。分析表明，垫层材料处于弹性阶段时，有限元软件可对褥垫层工作性状进行有效模拟，通过对比与反演，可得到碎石及碎石砂垫层的变形参数;随着桩径不断增大，桩顶位置褥垫层对四周褥垫层产生的侧向挤压应力逐渐减小。　　(3)运用有限元软件ABAQUS对刚性桩群桩复合地基实际工作性状进行模拟，进一步研究了不同桩径和不同厚度褥垫层的变形特性以及荷载分担机理。分析表明，桩顶“刺入”褥垫层的刺入量随着褥垫层厚度的增加而增大，但不呈线性变化。褥垫层厚度介于200mm～300mm时，桩土应力比达到最小值，桩周上能够发挥最大承载性能。