碱渣是氨碱法制碱过程中产生的工业废渣，在海岸地区将碱渣进行填埋作为地基土，即可有效降低工程成本又能解决其堆积占地和环境污染问题。复杂应力条件下碱渣土的力学特性和长期变形特性，是碱渣土工程应用需解决的关键问题。针对天津港原状碱渣土开展了室内基本物理力学性质试验、静力学试验、动力学试验和长期变形试验，以试验所得规律为依据，研究了碱渣土的基本工程特性、静力学剪切特性、动力学特性和长期变形特性，建立了碱渣土在复杂应力条件下的强度及长期变形预测模型。本文的主要工作和结论如下：
　　(1)针对天津港碱渣土开展了一系列常规室内土工实验，分析了碱渣土的基本物理力学性质。发现碱渣土具有含水率高、孔隙比大、密度低、液塑限高、压缩性高、可塑性和渗透性较差的特点。碱渣土属于细粒无机土，按卡萨格兰德塑性图分类可进一步划分为高液限粉土，将碱渣作为地基土进行应用时须考虑其工程性质的特殊性。
　　(2)针对天津港原状碱渣土开展了静力学三轴试验，研究了原状碱渣土在不同固结应力条件下的剪切特性。同时，从Mohr-Coulomb理论出发，通过理论推导建立了一种能够反映土体结构性影响的强度模型。该模型将土体的不排水强度分为摩擦强度和原始结构强度两部分，摩擦强度表征土颗粒间摩擦作用的大小，原始结构强度表征土体天然结构性的强弱。在此基础上，将原状碱渣土试验规律与该模型相结合，建立了能同时考虑固结条件和结构性影响的碱渣土强度模型。
　　(3)针对天津港原状碱渣土开展了动态循环三轴试验，研究了其在不同应力条件下的动力特性，发现双幂函数模型能较好的描述超固结土的循环孔压和累积应变在循环压缩和剪胀作用双重影响下的非单调变化规律。同时，在Yasuhara等效超固结模型的基础上考虑原状土结构性的影响，提出了结构性等效超固结模型。将碱渣土循环孔压模型嵌入结构性等效超固结模型，总结得到了碱渣土的循环后强度模型。
　　(4)针对天津港原状碱渣土开展了长期变形试验，分析了碱渣土在不同应力条件下的一维压缩固结变形。以试验规律为依据，总结得到了适用于碱渣土的一维长期变形预测模型。将一维长期变形预测模型应用于天津港北港路及周边道路工程中，对碱渣地基的长期沉降变形进行了预测。