مطالعات ژئوتکنیک زیرشاخه ای  کاملا تخصصی از مهندسی عمران است که در زمینه اجرای آزمایشات ، بررسی و تحلیل عملکرد مکانیکی زمین شناسی و خاک و مقاومت مصالح طبیعی بحث و گفتگو می نماید. ژئوتکنیک دربرگیرنده مفاهیمی علمی همچون آزمایش خاک ، مکانیک خاک و سنگ ،  انالیز رفتار خاک تحت بارهای وارد بر آن ، مشخصات توده خاک یک منطقه ، اصول طراحی پی و فونداسیون است. در مطالعات ژئوتکنیک رفتار سنگ و خاک در محل اجرای پروژه های ساختمانی و احداث ساختمان ها با هدف بهسازی مورد تحلیل قرار می گیرد. مهندسین ژئوتکنیک هممواره در تلاشند تا با ارتقای دانش خود در سطوح اجرایی و مشاوره ای بهترین راهکارها را به کارفرمایان ارائه نمایند.

اهمیت این دانش ( که در صنعت بیشتر با نام آزمایش خاک شناخته می شود ) در پی افزایش ساخت و سازها در مناطق شهری و همچنین مقاوم سازی ساختمان ها در برابر خطراتی مانند زلزله بیش از پیش مشهود است. در آزمایشات ژئوتکنیکی ، متخصصین مربوطه داده های مربوط به زمین محل پروژه را بررسی و در فرآیند برنامه ریزی ، طراحی و احداث سازه ها در متراژ متفاوت ایده های سازنده ای را به منظور بهبود عملکرد ، افزایش ایمنی و اجرای بهینه پروژه پیشنهاد می کنند. علاوه بر اهمیت مطالعات ژئوتکنیک در ساخت سازه های شهری مسکونی و تجاری می توان کاربردهای زیر را نیز برشمرد:

• پروژه های نفت و گاز  و ساخت سازه های تخصصی
• پروژه های مربوط به احداث خطوط انتقال نیرو
• احداث سد و نیروگاه های آبی
• مشاوره پروژه و طرح های آبرسانی و سیستم های فاضلاب صنعتی و شهری
• پروژه های ساخت و ساز شهری ، مسکونی ، تجاری
• اکتشاف و حفر معدن

آزمایش های مربوط به مطالعات ژئوتکنیک

مطالعات ژئوتکنیک در دو حوزه صحرایی (میدانی) و آزمایشگاهی انجام می شود. ابتدا متخصصین ما با بررسی دقیق محل احداث پروژه اطلاعات و داده های لازم را جمع آوری می کنند و سپس در آزمایشگاه خاک تمامی آزمایش های مربوطه شامل تست های فیزیکی ، شیمیایی و مکانیک خاک را انجام خواهند داد و در نهایت با گزارش مکتوب و رسمی وضعیت موجود را به کارفرما ارائه می دهند.

مطالعات ژئوتکنیک خود شاخه ها و فرآیندهای گوناگونی را شامل می شود که هرکدام نیازمند تخصص و دستگاه های مختص به خود است.

در ادامه مهم ترین بخش های مربوط به مطالعات و بررسی های ژئوتکنیکی را بیان می کنیم

آزمایش دانسیته

یکی از بخش های مطالعات ژئوتکنیک که در ساختمان سازی ، راه سازی و سدسازی مورد استفاده قرار می گیرد آزمایش های مربوط به تعیین دانسیته خاک می باشد که براساس استاندارد  ASTMD698 در آزمایشگاه اجرا می شود.

حفاری در مطالعات ژئوتکنیک

در آزمایش های ژئوتکنیک ، فرآیند حفاری نقش کلیدی را به منظور استخراج داده های زیرزمینی ایفا می کند. در مقاله روش های حفاری ، این مفهوم را به صورت کامل توضیح داده ایم که پیشنهاد می کنیم حتما مطالعه بفرمایید.

آزمایش برش برجا

از این روش به منظور سنجش پارامتر های مقاومتی مانند چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک به صورت برجا در مطالعات ژئوتکنیک استفاده می شود. تعیین شرایط  گودبرداری و برآورد دقیق ضریب اطمینان و ظرفیت باربری فونداسیون های خاکی از نتایج آزمایش برش برجا می باشد.

آزمون بارگزاری صفحه

هدف از آزمون بارگزاری صفحه ، تحلیل خاصیت نشست پذیری در خاك و سنگ منطقه احداث پروژه است  که بر روی مصالح با بهره گیری از صفحات مربعی يا دوار به صورت بارگذاری تدريجی مرحله ای در عمق مورد نظر اجرا می گردد و در  تعیین مدول الاستیسیته و خاصیت نشست پذیری نقش کاربردی دارد.

آزمایشات ژئوفیزیکی در مطالعات ژئوتکنیک

در آزمایشات ژئوتکنیک می توان باتوجه به سرعت و سهولت روش‌ های ژئوفیزیکی نسبت به روش های حفاری و هزینه به صرفه تر این روشها ،  از این نوع آزمایش ها در ترسیم پروفیل خاک و تفسیر نتایج حاصله استفاده نمود.

آزمایشات لرزه نگاری درون گمانه ای

در مطالعات و آزمایشات ژئوتکنیک به منظور شناخت لایه بندی خاک و مقاومت لایه ها از این دست از تست ها استفاده می شود. در آزمایش درون گمانه ای  بر اساس  سنجش سرعت انتشار امواج فشاری و برشی ، اطلاعات کاملی از زمین محل پروژه بدست می اید.

مطالعات لرزه نگاری در ژئوتکنیک

یکی از شاخه های مهم ژئوفیزیک لرزه نگاری می باشد که در جهت بررسی و مطالعات مربوط به امواج الاستیک در زمین بحث می نماید. لرزه ­نگاری جهت مطالعه تخصصی علت وقوع زلزله و امواج ناشی از آن است که در مطالعات ژئوتکنیک نقش اساسی دارد

آزمایش GPR

یکی از روش های ژئوفیزیکی ، رادار نفوذی زمین یا GPR است که جهت بدست آوردن اطلاعات تصویری از سطوح زیر زمینی از سیگنال های الکترومغناطیسی بهره می برد. از نتایج این روش می توان به تعیین موقعیت تاسیسات زیرزمینی ، تعیین ضخامت بتن و وضعیت شکستگی های آن ، سنجش تراکم و بسیاری از موارد دیگر اشاره کرد.

آزمایش ژئوالکتریک

در این فرآیند با انتقال جریان الکتریکی به زمین ، اطلاعات دقیقی از وضعیت خاک و سنگ احداث و ساخت پروژه بدست می آید. مشاورین ما با بهره گیری از جدیدترین دستگاه های تست و بررسی آماده ارائه دقیق ترین تحلیل ها به شما هستند.

مطالعات ژئوتکنیک با چه هدفی انجام می شود؟

اهداف و نتایجی که از مطالعات ژئوتکنیک بدست می آید بیشمار هستند اما مهم ترین آنها را می توان به صورت زیر نام برد.

شناسایی کامل لایه های زیرزمینی ، تعیین مشخصات فیزیکی و مکانیکی لایه ها ، مشخص نمودن نوع پس ساختمان و نحوه استقرار آن ، عمق مناسب برای پی ، برآورد ظرفیت باربری فونداسیون و تعیین ضریب مربوطه ، وزن مخصوص خاک ، زاویه اصطکاک داخلی موثر و مدول الاستیسیته ، دسته بندی نوع زمین براساس آیین نامه ۲۸۰۰ ایران.

همچنین مناسب ترین نوع سیمان و تست بتن ، بررسی آب های زیرزمینی منطقه ، مشخص شدن وضعیت لرزه خیزی منطقه ، استخراج اطلاعات دقیق از سنگ بستر ، مطالعات زمین شناسی و لرزه خیزی ، موقعیت مکانی لرزه های پیشین احتمالی ، تعیین فاصله گسل های نزدیک به پروژه ، هیدرومتری ، آزمایش دانه بندی خاک ، حدود اتربرگ ، تعیین دانسیته ، رطوبت خاک ، تعیین جنس و نوع خاک منطقه توسط آزمایشات ژئوتکنیک بدست خواهد آمد.

مشاوره در زمینه انتخاب و طراحی بهترین نوع فونداسیون ، آزمایشات میزان پایداری خاک در برابر حوادث طبیعی مثل زلزله ، برآورد صحیح ظرفیت باربری پی سازه بر مبنای اطلاعات حاصل از آزمایش خاک، محاسبه تنش و فشار جانبی خاک براساس روش های نوین ، تعیین مصالح مناسب و مشاوره در زمینه گودبرداری و ارائه راهکاری بهینه سازی فونداسیون سازه ، تعیین نتایج مربوط به تست های مکانیک خاک و سنگ ، آزمایش های کنترل کیفی خاک و بتن ، مطالعات و اجرای عملیات مقاوم سازی و کنترل جوش از دیگر نتایج بررسی های ژئوتکنیک است.