زمین شناسی مهندسی – Engineering Geology
زمین‌شناسی مهندسی، کاربرد مفاهیم و داده‌های زمین‌شناسی در کارهای مهندسی به ویژه در مهندسی عمران، مهندسی معدن، مهندسی نفت مهندسی ژئوماتیک (مهندسی نقشه‌برداری) است. همانگونه که به وسیله مجمع مهندسین زمین‌شناس در ۱۹۶۹ تبیین شده است. این علم کاربرد داده‌ها، فناوری و مبانی زمین‌شناسی در مطالعه رخنمون‌های طبیعی، مصالح سنگی و خاکی یا آب زیرزمینی با هدف اطمینان از شناخت دقیق، تفسیر، استفاده و ارائه فاکتورهای زمین‌شناسی که ساختگاه، برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت، اجرا و نگهداری سازه‌های مهندسی را تحت تأثیر قرار می‌دهند، است.
در بسیاری از پروژه‌های مهندسی که به ساختار زمین در آن محل مربوط می‌شود مثلاً برای ساخت سازه‌های عظیم (سدها، پل‌های با دهانه زیاد، نیروگاه‌ها، سازه‌های صنعتی)، معادن، حفاری چاه‌های عمیق (نفت، گاز و ژئوترمال) نیاز به درک و درنظر گرفتن ساختارهای زمین‌شناسی با آگاهی از جنبه‌های مهندسی موضوع است.
برای دستیابی به اهداف فوق، مهندس زمین‌شناس از علم زمین‌شناسی، هیدرولوژی، مکانیک خاک، مکانیک سنگ، ژئومکانیک و کاوش‌های زیر سطحی (شامل گمانه‌زنی و آزمایش‌های ژئوتکنیک و ژئوفیزیک) بهره می‌برد. در نهایت داده‌ها، نتایج کیفی و کمی و ارزیابی حاصل از این مطالعات برای استفاده به مهندسین ارائه می‌شود.
وظایف زمین شناسی مهندسی
وظایف زمین شناسی مهندسی را می‌توان با توجه به نحوه برخورد هر کدام از تخصص‌های زمین شناسی از یک طرف و مهندسی از طرف دیگر، مورد بررسی قرار داد. مطالعات زمین شناسی عموماٌ جنبه کمی و توصیفی دارند زیرا که مبنای برداشت اطلاعات مشاهدات صحرایی و بطور محدودتر انجام بعضی اندازه‌گیری‌ها و آزمایشات است.
هدف نهایی از مطالعات زمین شناسی تهیه نقشه و منعکس کردن واقعیات و مشکلات زمین روی آن می‌باشد.در مقابل فعالیت‌های مهندس عموماٌ جنبه تحلیلی و کمی دارد و مبنای برداشت اطلاعات اندازه‌گیری‌ها و انجام آزمایشات مختلف می‌باشد. این اطلاعات نهایتاٌ جهت طراحی و اجرای یک پروژه بکار گرفته می‌شود.
با توجه به ماهیت مطالعه و نحوه برخورد با مسئله برای هرکدام از تخصص‌های عنوان شده فوق، ضرورت زمین شناسی مهندسی اهمیت پیدا می‌کند و به عنوان پل ارتباطی، کاستی‌های دو طرف را پوشانیده و طرح مورد نظر متناسب با شرایط زمین شناسی منطقه پیدا شود.
نظرات متعددی در رابطه با تعیین وظایف زمین شناسی مهندسی پیشنهاد شده است. شرح وظایف زیر تلفیقی از نظرات Rhan, 1986 و Attewell and Farmer, 1976 و Waltham, 1993 می‌باشد.
- مطالعه خصوصیات زمین شناسی منطقه و بررسی رفتار مواد سازنده زمین در شرایط طبیعی و در زمان کاربری زمین.
- ارزیابی وضعیت آب‌های زیرزمینی و تاثیر آن در تغییر رفتار سنگ‌ها و خاک‌ها
- نمونه‌برداری و انجام آزمون‌های صحرایی و آزمایشگاهی جهت تعیین خواص مهندسی سنگ‌ها و خاک‌ها.
- پیش‌بینی خطرات و سوانح زمین شناسی و نحوه مقابله با آنها
- ارائه راه‌حل‌هایی جهت بهسازی و اصلاح شرایط مهندسی زمین.
دامنه فعالیت‌های زمین شناسی مهندسی
دیدگاه‌های متفاوتی درباره دامنه فعالیت‌های زمین شناسی مهندسی عنوان شده است. از آن جمله هانت Hunt 1986 بیان می‌دارد که زمین شناسی مهندسی بخشی از دامنه فعالیت ژئوتکنیک را تشکیل می دهد. بیشتر مهندسین عمران در حال حاضر این دیدگاه را دارند به نظر نگارنده زمین شناسی مهندسی با توجه به مجموعه وظایفی که به عهده دارد دامنه فعالیت گسترده‌تری را دربر می‌گیرد که شامل سه موضوع اصلی زیر می شود.
- ژئوتکنیک
- ژئومکانیک
- ژئودینامیک
در موضوع ژئومکانیک مطالعه رفتار مکانیکی خاک‌ها و سنگ‌ها در مقابل نیروهای وارد به آنها، مورد توجه قرار می‌گیرد. این موضوع خود شامل دو شاخه مکانیک خاک و مکانیک سنگ می‌شود. مطالعه فعالیت‌های فعال زمین‌شناسی که تأثیر مستقیمی در شرایط محیطی دارند و نحوه برخورد با آنها موضوع اصلی بحث ژئودینامیک می‌باشد. فعالیت‌های فعال زمین‌شناسی به‌طور کلی شامل زمین لرزه‌ها، آتشفشان‌ها، ناپایداری دامنه‌ها، فرسایش، هوازدگی و … است.
در بحث ژئوتکنیک رفتار مکانیکی سنگ‌ها و خاک‌ها در محل اجرای طرح‌های مهندسی و نحوه بهسازی شرایط زمین در محل اجرای طرح‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. زمین‌شناسی مهندسی یا ژئوتکنیک علم رفتارشناسی سد، تونل، پی ساختمان، سازه‌های مهندسی و صنعتی است؛ که از آن جمله می‌توان به بررسی رخدادهای حرکتی و پیش‌بینی وقوع آنها نیز اشاره کرد. در مجموع علم مهندسی بر منابع قرضه، بکارگیری آن در سازه مورد نظر و رفتارسنجی و پیش‌بینی وقوع آن نیز مشتمل می‌شود.
