مکانیک خاک و ژئوتکنیک

نویسنده : مهندسین مشاور سپنتا موضوع : سازه بدون دیدگاه

مکانیک خاک و ژئوتکنیک موضوع این مقاله از سایت هلدینگ ساختمانی سپنتا میباشد، بدون شک تمام افرادی که تجربه تحصیل و کار در رشته مهندسی عمران را دارند، با واژه مکانیک خاک و اهمیت آن در پیاده سازی پروژه های ساخت و ساز آشنا هستند، حال در این بخش قصد داریم به توضیح جامع موضوع مکانیک خاک و خدماتی که به دنبال آن ارائه میشود، بپردازیم.

مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک چیست؟

مکانیک خاک یک علم مهندسی می باشد که مربوط به خاک به عنوان یک ماده ساختمانی است، مکانیک خاک یک علم نسبتاً جوان است که در آن اصول کلی فیزیکی و مکانیکی در دهه های 1930 – 1960 به کار رفته است، مکانیک خاک پایه تئوری مهندسی ژئوتکنیک است.

مکانیک خاک در درجه اول مربوط به عملکرد داخلی خاک است، یعنی واکنش به نفوذ خارجی که توسط قوانین مکانیک و هیدرولیک توصیف شده است. مشکلات ژئوتکنیک به سه بخش اصلی تقسیم می شود:

  • مشکلات پایداری (استحکام خاک)
  • مشکلات تغییر شکل (سختی خاک)
  • مشکلات جریان (نفوذ پذیری خاک در برابر مایعات و گازها)

برای به دست آوردن پایه ایمن و اقتصادی یک سازه، باید از مقاومت، سختی و پارامترهای جریان خاک مطلع باشید، این پارامترها با آزمایش نمونه های خاک از محل ساخت و ساز و با درگیر شدن علم زمین شناسی اندازه گیری می شوند، زیرا این عوامل به شدت به نحوه شکل گیری خاک بستگی دارند.

وظیفه مهندس مکانیک خاک

طراحی و مشخصات مبانی، کارهای زمینی، سازه های نگهدارنده یا شیب های تقویت شده نیاز به پیش زمینه ای قوی در مهندسی عمران و زمین شناسی مهندسی دارد تا اطمینان حاصل شود که بهترین راه حل برای هر پروژه با توجه به مدل زمینی پیشنهادی ایجاد شده است. این امر به تدوین توصیه های طراحی، کارآمد، مقرون به صرفه و قوی برای مشتریان، مهندسان طراحی و تیم های ساختمانی می پردازد.

وظیفه مهندس مکانیک خاک

آزمایش خاک

به طور کلی، آزمایش های خاک در مقایسه با تست های مشابه مواد ساخته شده توسط انسان مانند فولاد و بتن بسیار پرهزینه تر هستند. در نتیجه، تحقیقات زیادی انجام شده است و مدل های کلی خاک بر اساس آزمایشات بر روی تعدادی از انواع مختلف خاک تهیه شده است. تست های انجام شده در رابطه با یک پروژه خاص اطلاعاتی در مورد مقادیر مطلق پارامترها ارائه می دهند، به طوری که می توان از مدل خاک برای پروژه استفاده کرد.

انجمن بین المللی مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک

انجمن بین المللی مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک (ISSMGE) یک انجمن حرفه ای بین المللی است که هم اکنون در لندن مستقر است و نماینده مهندسین، دانشگاهیان و پیمانکاران در مهندسی ژئوتکنیک فعال هستند. این فدراسیون در اکثر جوامع عضو و نماینده 90 کشور در سراسر جهان است، که در مجموع حدود 19،000 عضو جداگانه به آن اعطا می کنند.

تاریخچه انجمن مکانیک خاک

ISSMGE در کنفرانس بین المللی مکانیک خاک و مهندسی بنیاد و ژئوتکنیک، که در ژوئن سال 1936 در دانشگاه هاروارد برگزار شد، به عنوان یکی از رویدادهای برگزار شده برای بزرگداشت 300 سالگرد این دانشگاه معرفی شد. آرتور کاساگراند از دانشکده هاروارد حمایت دانشگاه را برای یک کنفرانس بین المللی مکانیک خاک به دست آورد، این کنفرانس 206 نماینده از 20 کشور را به خود جلب کرد.

انجمن مکانیک خاک

موفقیت کنفرانس پنج روزه باعث شد تا شرکت کنندگان تصمیم بگیرند که یک کنفرانس بین المللی چهارگانه مکانیک خاک و مهندسی بنیاد (ICSMFE) به عنوان یک نهاد دائمی تأسیس کنند. کمیته اجرایی تشکیل شد که Terzaghi به عنوان اولین رئیس جمهور، Casagrande فعالیت کند.

به دلیل جنگ جهانی دوم، دومین ICSMFE تا ژوئن سال 1948 برگزار نشده است. کنفرانس 1948، که در روتردام برگزار شد 596 نماینده داشت. پس از برگزاری سومین ICSMFE، پنج سال بعد در سال 1953 در این سازمان هر چهار سال یک الگویی از نشست ها مستقر شد. در این میان، نخستین کنفرانس منطقه ای در سال 1952 در استرالیا برگزار شد.

فعالیت های انجمن ژئوتکنیک

انجمن ISSMGE کنفرانس هایی را در مورد موضوعات مختلف شامل مبانی مهندسی زلزله و ساخت و سازهای زیرزمینی برگزار می کند. رویدادهای اصلی آن، همچنان کنفرانس چهار ساله بین المللی مکانیک خاک و مهندسی ژئوتکنیک (ICSMGE) به علاوه پنج کنفرانس منطقه ای چهار ساله، کنفرانس مهندسان ژئوتکنیک جوان و کنفرانس های تخصصی بین المللی، و کارگاه های آموزشی است.

علاوه بر فعالیت های گفته شده، یک خبرنامه دو ماهه و گزارش های مختلف کمیته فنی، و مجله علمی رسمی درباره مکانیک خاک را با همکاری Geoengineer.org، ژورنال بین المللی تاریخچه های موردی Geoengineering منتشر می کند که یک مجله آنلاین است. در این سایت گزارش هایی از مشاهدات و داده های جمع آوری شده در عمل مهندسی ژئوتکنیک، مهندسی زلزله، ژئوتکنیک محیط زیست و زمین شناسی ارائه می شود.

 در سال 2012، ISSMGE در یک برنامه به رسمیت شناختن این موضوع، آزمایشگاه هایی را ایجاد کرد که سهم بسزایی در زمینه مهندسی ژئوتکنیک داشته اند. در سال 2013، آزمایشگاه دونالد م. برمستر در دانشگاه کلمبیا به اولین آزمایشگاهی در زمینه ژئوتکنیک تبدیل شد که به خوبی مورد توجه قرار گرفت.

مکانیک خاک

در مهندسی ژئوتکنیک، خاک ها یک ماده سه فاز در نظر گرفته شده اند که از ذرات سنگ یا مواد معدنی، آب و هوا تشکیل شده اند. حفره های خاک، فاصله بین ذرات معدنی، حاوی آب و هوا است.

مکانیک خاک

خصوصیات مهندسی خاک تحت تأثیر چهار عامل اصلی قرار دارد: اندازه غالب ذرات معدنی، نوع ذرات معدنی و مقادیر نسبی مواد معدنی، آب و هوا موجود در ماتریس خاک! همچنین ذرات ریز به عنوان ذراتی با قطر کمتر از 0.075 میلی متر تعریف می شوند.

تحقیقات ژئوتکنیکی

مهندسان ژئوتکنیک و زمین شناسان تحقیقاتی برای به دست آوردن اطلاعات در مورد خصوصیات خاک و سنگ زیرین (و بعضاً مجاور آن) و برای طراحی کارهای خاکی و پایه های سازه های پیشنهادی انجام می دهند. شرایط  یک تحقیق ژئوتکنیکی شامل اکتشاف سطح و اکتشاف زیرسطحی خاک می باشد.

بعضی اوقات، از روش های ژئوفیزیکی برای بدست آوردن اطلاعات در مورد خاک استفاده می شود. اکتشاف زیرسطحی معمولاً شامل آزمایش درون محل است علاوه بر این، بررسی سایت ها معمولاً شامل نمونه برداری از زیرسطح و نمونه آزمایشگاهی خاک بازیابی شده است.

خدمات مهندسی خاک

مهندس خاک یا ESP به طور مداوم در طیف گسترده ای از محیط های پیچیده زمین شناسی و هیدروژئولوژیک کار می کند و روش تحقیقات و تجربه وی اجازه می دهد تا درک مفصلی از نحوه عملکرد زمین در پاسخ به طرح های مختلف توسعه خاص پروژه داشته باشیم، یکی از خدماتی که در هلدینگ ساختمانی سپنتا به عنوان یکی از برترین شرکت های ساختمانی انجام میشود، خدمات مهندسی خاک است که برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با ما در تماس باشید.

02166004175