刚性桩复合地基由刚性桩、桩间土、褥垫层三部分组成，其中褥垫层是刚性桩复合地基中的关键核心技术。褥垫层具有保证桩土共同承担荷载、调整桩土荷载分担比、调整桩土水平荷载的分担、减小基底应力集中现象、调整地基整体沉降变形的能力。目前有关褥垫层设置的理论研究落后于工程实践，设计施工中设置的褥垫层厚度、模量等多根据工程经验而来。因此，对刚性桩复合地基褥垫层设置的研究显得十分必要。本文基于目前已有的研究成果，分析了褥垫层的作用机理、不同褥垫层厚度下发生何种破坏模式，并利用大型有限元软件FLAC3D针对土体模量、桩径、褥垫层厚度、褥垫层模量四个因素对桩土应力比的影响进行了数值分析，指出规范所给褥垫层厚度的建议值有局限性，不同的地质条件下应采取不同的褥垫层厚度，提出褥垫层厚度与桩径的比值应作为衡量桩土应力比的标准，建议褥垫层选用模量在40～60MPa之间的材料，桩径在400～600mm之间最有利于褥垫层最大限度的发挥其作用，同时达到经济、安全的目的。此外，根据数值分析结果，本文还给出了刚性桩复合地基在设计和施工中的优化思路。