ژئوتکنیک

مبحث ژئوتکنیک را می توان مجموعه ای از زمینه های کاربردی مکانیک خاک و مکانیک سنگ ، مشتق از واژه ی Geo دانست. در عین حال باید توجه داشت که در بسیاری موارد هنوز هم اصطلاح های مکانیک خاک و ژئوتکنیک به صورت توأم به کار برده می شوند و اشاره بر این است که واژه ی ژئوتکنیک (به عنوان یک فن آوری) و واژه ی مکانیک خاک (به عنوان یک شاخه از دانش) الزاماً مفهومی مترادف و کاملاً یکسان را بیان نمی کنند؛ هر چند وجوه مشترک بسیاری دارند و در بسیاری از موارد هم به جای یکدیگر قرار گرفته اند. به هر صورت، واژه ی ژئوتکنیک به مفهوم فن آوری مصالح خاکی و سنگی ست، به طوری که در تکمیل آن واژه هایی چون ژئوتکنولوژی و ژئومکانیک نیز کاربرد یافته اند. با وجود این، با درنظر گرفتن تنوع واژه ها در حوزه ی شناخت ویژگی های مهندسی مصالحی چون سنگ و خاک، اگر به منظور تلخیص و ایجاز قرار باشد اصطلاحی فراگیر به کار برده شود که همه ی مفاهیم مذکور را (اعم از نظری، تجربی و آزمایشگاهی در مقیاس اجرایی و یا محدود) در یک واژه بیان کند، به احتمال زیاد همین واژه ی ژئوتکنیک مناسب ترین است. نگاهی به کاربرد این واژه و مشتقات آن در نام گذاری مجلات و همایش های مرتبط با آن، می تواند این توجیه را تأیید نماید. برای مثال، نخستین و معتبرترین مجله در زمینه ی مسائل مهندسی خاک که چاپ و انتشار آن از سال ۱۹۴۸م. در انگلستان آغاز شده است و هنوز هم ادامه دارد، «مجله ی بین المللی ژئوتکنیک (International Journal of Geotechnique) نام دارد. علاوه بر این توضیحات و در تکمیل آن ها مناسب است ترجمه ی تعریفی که در مقدمه ی کتاب «مهندسی ژئوتکنیک» تالیف B. M. Das (1993)، آمده است. عیناً در این جا نقل شود: 
«مهندسی ژئوتکنیک زیرشاخه ای از مهندسی عمران است که خواص مهندسی مصالح طبیعی سطح زمین را بررسی می کند و نقش آن کاربرد اصول مکانیک خاک و مکانیک سنگ در طراحی پروژه هایی چون پی ها، سازه های حایل و سازه های خاکی ست». بنابراین، با توجه به این که مصالح مورد مطالعه ی دانش ژئوتکنیک، مصالح زمینی (و طبیعی) یعنی خاک و سنگ است، این مطالعه و بررسی ها به بخش هایی اساسی تقسیم می شود که هر کدام حاوی تئوری ها و ابزارهای خاصی ست. این بخش ها تحت عناوینی چون فیزیک خاک یا سنگ، مکانیک خاک یا سنگ، دینامیک خاک یا سنگ، آزمایش های آزمایشگاهی برای خاک یا سنگ، آزمایش های صحرایی و ابزارهای مرتبط با آن ها توضیح داده شده و در سال های اخیر به نحو چشمگیری توسعه یافته است و به موازات آن کتاب ها و تألیفات متعددی تحت همین نام ها به چاپ رسیده و انتشار یافته است. 
از طرفی، به علت ماهیت طبیعی مصالح خاکی و سنگی که غالباً (تقریباً همیشه) «درجا» هستند، مطالعات ژئوتکنیکی ارتباط تنگاتنگی با مبحث «زمین شناسی مهندسی» (Engineering Geology) پیدا می کند و به همین علت در پروژه هایی اجرایی – مخصوصاً پروژه هایی که در یک مساحت بزرگ (مانند پروژه های سدسازی) یا در یک راستای طویل (مانند راه ها و تونل ها) صورت می گیرند – مبحث زمین شناسی مهندسی بنیاد اولیه ی مطالعات و تصمیم گیری ها را تشکیل می دهد، و به این دلیل، در مواردی بین مبحث زمین شناسی مهندسی، مکانیک خاک و مکانیک سنگ و ژئوتکنیک، نوعی تعامل متقابل و ضروری وجود دارد.

حوزه ی کاربرد دانش ژئوتکنیک 
  هرگونه فعالیت عمرانی که بر سطح خشکی های زمین (و همچنین در زیر سطح آب) صورت می گیرد، تکیه گاه آن را بستری از سنگ یا خاک تشکیل می دهد و بنابراین، به ناچار در ارتباط با خواص آن هاست. ساختمان های مسکونی و اداری، سیلوها، برج ها، راه ها، ورزشگاه ها، فرودگاه ها، نیروگاه ها، تونل های راه و راه آهن و زیر گذرها، متروها و پارکینگ ها، پل ها، انبارها، تونل ها و کانال های آبرسانی، سدها، تصفیه خانه ها، و پالایشگاه ها و … همه به نحوی بر تکیه گاهی یا بستری از خاک یا سنگ قرار دارند. این که تا چه اندازه دقت و چه خواص و ویژگی هایی از خاک یا سنگ باید در هر کدام از این پروژه ها مورد مطالعه قرار گیرد، بستگی به عوامل مختلفی دارد که اهم آن عبارت اند از: استحکام یا مقاومت محل اجرای پروژه در برابر نیروهایی که قرار است بر آن وارد آید، عوامل مؤثر درونی آن محل، مثل وجود آب، شکستگی ها، پوکی ها، ناهمگنی ها، و ناهمسانی ها، اهمیت اقتصادی و میزان ایمنی لازم برای حفظ ایمنی و امنیت کاربران، عمر مفید آن پروژه و چگونگی دوام خواص آن محیط در رابطه با زمان، عوامل مؤثر بر پایداری یا آسیب رسانی به پروژه و زیر ساخت آن و بعضی عوامل دیگر. از این رو، شناخت خواص ژئوتکنیکی محل اجرای آن پروژه باید به عنوان نخستین مرحله ی بررسی زیربنای مهندسیِ آن موضوع تلقی گردد؛ گرچه میزان شناخت و چگونگی ارزیابی و دقت های لازم در شناسایی ها و گزارش ها خود بستگی به موارد مذکور دارد. بر این اساس می توان پذیرفت که این گونه شناسایی ها ممکن است از ساده ترین حالت تا مشکل ترین حالت را شامل گردد. به همین دلیل بسیاری از ساختمان ها و راه ها ساخته شده اند و ده ها سال و حتی صدها سال هم پابرجا مانده اند، بدون این که مطالعات دقیقی هم صورت گرفته باشد. در مقابل، مواردی از کارهای عمرانی هم باید طراحی شود که نیاز به ماه ها مطالعه و تحلیل و اندازه گیری های دقیق دارد تا اطمینان کافی از عملکرد رفتاری مناسب و رضایت بخش آن پروژه حاصل گردد. 
از دیدگاهی دیگر، خاک و قطعات سنگ به عنوان بخشی از مصالح مورد کاربرد در بسیاری از پروژه های عمرانی نقش مبنایی و حیاتی دارد. مثلاً بخش عمده ای از سدها را در حال حاضر انواع سدهای خاکی و سنگ ریزه ای تشکیل می دهند، و به ناچار شناخت دقیق خواص مهندسی این مصالح بسیار با اهمیت است که خود جایگاهی در حوزه ی ژئوتکنیک دارد.

نگاهی به تاریخچه و مسیر توسعه ی دانش مکانیک خاک – ژئوتکنیک 
  مقدمه 
  پایان یافتن سده ی بیستم و آغاز سده ی بیست و یکم مقطعی ست که در آن بسیاری از دانش پژوهان به این اندیشه ی کنجکاوانه رهنمون می شوند که با یک بررسی اجمالی یا حتی تفصیلی، نگاهی به وضعیت پیشرفت و تحولات هر یک از رشته های دانش و فن در قرن گذشته داشته باشند و به نواقص آن بیندیشند؛ به مسیر تحولات آینده ی آن نگاه کنند و در این راستا، مسیر پیشرفت را در راستای بهبود و سهولت کاربرد آن حوزه از دانش تنظیم نمایند. با همین دیدگاه و در یک حوزه ی بسیار تخصصی مانند شاخه ی مکانیک خاک و ژئوتکنیک، و با توجه به اهمیت روزافزون آن در پروژه های مختلف عمرانی، بررسی تاریخچه ی تحولات و رشد آن در قرن گذشته و نگاهی به وضعیت موجود آن، می تواند برای علاقه مندان مفید و درخور توجه باشد. از طرفی، هنگامی که صحبت از تاریخچه ی یک مبحث علمی ست، انتظار می رود که علاوه بر اشاره به تعریف و حوزه ی کاربرد آن مبحث، در محدوده ی زمینه هایی مانند: مجلات معتبر مربوط به آن، همایش های مهم آن، اسامی شماری از دانشمندان معروف، اشاره ای به مباحث آن، ابزارها و دستگاه ها، وضعیت آموزش آن در حال و آینده، و مقاطع تحصیلی و دروس مرتبط با آن نیز اطلاعاتی ارائه گردد.