گرد آوري داده هاي ژئو تكنيك

وظيفه اصلي زمين شناسي مهندسي تعيين رابطه فعاليت هاي عمراني با محيط زمين شناسي است . برخي از فعاليت ها مستقيما" ناشي از احداث سازه است ، در صورتي كه برخي ديگر به طور طبيعي صورت گرفته يا توسط فعاليت هاي بشري تحريك و تشديد مي شود . سازه مهندسي به توسط مصالح زمين شناسي (سنگ ، خاك و آب) و همچنين فرايند هاي مخربي چون زمين لرزه ، فرسايش و سيل با محيط زمين شناسي رابطه دارد . اين واسطه ها ممكن است مستقيما" يا به طور غير مستقيم بر فعاليت هاي بشري تاثير بگذارند .دستيابي به روش هاي موثر جهت مرتفع نمودن يا كنترل اين گونه مشكلات مستلزم انجام بررسيهاي دقيق به منظور شناسايي محيط زمين شناسي است . اين بررسي ها شامل توصيف انواع سنگ و خاك و تعيين ويژگي هاي توده هاي سنگي و سازنده هاي خاكي ، تعيين وضعيت آب زيرزميني و بالاخره آگاهي از امكان وقوع پديده هاي مخربي چون سيل ، فرسايش ، گسيختگي دامنه اي نشست زمين و زمين لرزه است . دستيابي به مجموعه اين اطلاعات محتاج يك برنامه اكتشافي سازمان يافته است . براي سالهاي متمادي اكتشاف محيط زمين شناسي جهت ايجاد يك سازه جديد توسط مهندسان خاك و پي و تنها با استفاده از دانش مكانيك خاك انجام مي شد . امروزه دانش ژئو تكنيك ، كه از سه رشته مكانيك خاك ، مكانيك سنگ و زمين شناسي مهندسي درست شده است ، روشهاي اكتشافي كاملتري را ارائه مي دهد كه بازده به مراتب بيشتري دارد .به طور كلي هر سازه مهندسي زماني مي تواند به طور اقتصادي احداث شود ، همچنين از كارايي لازم برخوردار باشد و بر سازه ها و محيط اطراف تاثير منفي نداشته باشد ، كه از قبل تمام عناصر محيط زمين شناسي (مصالح ، ساختها و فرايندها) به دقت شناسايي و ويژگي هايشان اندازه گيري و ارزيابي شده باشد . بايد توجه داشت كه هر گونه ارزيابي از وضعيت محيط زمين شناسي مستلزم دسترسي به داده هاي مناسب است و داده هاي مناسب توسط بررسي هاي اكتشافي به دست مي آيد . از اين روست كه به جرات مي توان گفت كه : « اكتشاف» زمين مهمترين مرحله در هر پروژه ساختماني يا عمراني است .متاسفانه بررسي و اكتشاف محيط زمين شناسي همواره به سادگي امكان پذير نيست . به عنوان مثال شرايط زمين شناسي ممكن است حالتي پيچيده داشته باشد و در طول زمان نيز تغيير نمايد . از طرف ديگر همچنان كه گفتيم به دليل نوپا بودن اين دانش ، هنوز محدوديت هاي زيادي در رابطه با كاربرد تئوري ها و مفاهيم ، ابزار ها و وسايل و بالاخره روش هاي تحليل مسايل وجود دارد . نكته مهم ديگر محدوديت هاي اقتصادي يك طرح اكتشافي است كه امكان بررسي همه عناصر محيط زمين شناسي را از ما مي گيرد .« اكتشاف ژئو تكنيكي » را مي توان مشتمل بر بررسي صحرايي ، اندازه گيري هاي صحرايي و آزمايشگاهي و ابزار بندي صحرايي دانست . حاصل يك برنامه اكتشافي موفق داده هاي كافي و معتبري است كه مي تواند در تحليل هاي مهندسي بكار رفته و طراحي ايمن سازه را امكان پذير سازد . مهمترين هدفي كه در سرتاسر اين وبلاگ دنبال شده است ارائه روش هايي است كه توسط آنها بتوان داده هاي ژئو تكنيكي مناسب را گرد آوري نمود .تحليلها و ارزيابي هاي ژئو تكنيكي اغلب در اطراف مسايل مربوط به پي ها ، دامنه ها ، خاكريز ها ، راهها ، سازه هاي نگاهدارنده و حفاريهاي زيرزميني دور مي زند . البته بايد توجه داشت كه در اين دانش نوپا استفاده از مفاهيم نظري و روش هاي تحليلي تنها مي تواند راهنماي جستجو گر به حساب آيد و حل موفقيت آميز هر مسئله اساسا" محتاج قضاوت هايي است كه مبتني بر تجربيات يا يافته هاي ديگران است . در مهندسي ژئو تكنيك ، به خلاف ديگر شاخه هاي مهندسي ساختمان ، مشكلات و مسايل اغلب غير عادي و معمولا" به طور غير منتظره ظاهر مي شوند و اين مسئله اي است كه هشياري و آمادگي دائمي را طلب مي كند .آشناترين روش اكتشافي براي همه ما حفر چاهك و گمانه است ولي بايد توجه داشت كه روش هاي متنوع ديگري نيز براي آگاهي از وضعيت زمين وجود دارد كه مي توان آنها را به چند گروه : بررسي هاي سطحي ، اكتشاف زير سطحي ، نمونه گيري ، آزمون هاي صحرايي و آزمايشگاهي و بالاخره ابزار بندي و رفتار سنجي تقسيم كرد .گرد آوري اطلاعات و بررسي هاي سطحي مخصوصا" در جاهايي كه محدوده مورد بررسي وسيع است يا اين كه منطقه براي جستجوگر ناآشناست ، بسيار مفيد واقع مي شود . گرد آوري اطلاعات موجود ، مجموعه يافته هاي قبلي را در پيش روي ما قرار مي دهد و مطالعات صحرايي نيز اطلاعات ذيقيمتي درباره شرايط زمين شناسي بدست مي دهد و ما را قادر مي سازد تا مصالح را بر حسب منشاء و نحوه تشكيلشان تقسيم بندي كنيم . به اين ترتيب است كه مي توان به نتايج مقدماتي درباره ويژگي هاي مهندسي مصالح دست يافت . براي نواحي متوسط تا بزرگ تهيه نقشه زمين شناسي مهندسي ، كه در آن شرايط سطحي و نزديك به سطح مصالح (خاك ، سنگ و آب) و بلاياي زمين شناسي مشخص شده باشد ، ابزاري ضروري براي برنامه ريزي اكتشاف هاي دقيقتر است .اكتشاف زير سطحي با استفاده از روش هاي ژئو فيزيكي ، گمانه هاي آزمايشي و ديگر روش هاي شناسايي مثل حفر چاهك ، حفاري با اوگر و مانند آنها انجام مي شود . اطلاعات مربوط به نواحي وسيع يا مناطقي كه دسترسي به آنها مشكل است بهتر از همه توسط روش هاي ژئو فيزيكي بدست مي آيد . به اين منظور بيشتر از روش هاي لرزه اي و مقاومت الكتريكي استفاده مي شود . روش هاي ديگري كه كمتر به كار گرفته مي شوند عبارت از گراني سنجي ، مغناطيس سنجي و استفاده از رادار زميني است . روش هاي ساده و اقتصادي چندي جهت اكتشافات كم عمق و روش هايي نيز براي حفر گمانه هاي آزمايشي در خشكي و دريا وجود دارد . امروزه ابزارهاي متنوع دور سنجي مثل دوربين ها و سوندها ، به منظور ايجاد نموداري ممتد از وضعيت ديواره گمانه ، مورد استفاده قرار مي گيرد . سوندهاي هسته اي اطلاعاتي در مورد ميزان رطوبت و چگالي مصالح فراهم مي كند . تعيين دقيق وضعيت آب زيرزميني يكي ديگر از وجوه بررسي ها است . داده هاي قابل اطمينان در اين مورد تنها با به كار گيري روش هاي مناسب قابل دستيابي است .نمونه گيري از مصالح زمين شناسي براي شناسايي آنها و انجام آزمونهاي آزمايشگاهي يكي از هدف هاي اصلي يك برنامه اكتشافي است . به اين منظور ابزارهاي متعددي ابداع شده كه استفاده از هر يك با توجه به نوع نمونه و نحوه كاربرد آن صورت مي گيرد . كيفيت نمونه خاك يا مغزه حفاري سنگي به مقدار زيادي وابسته به تكنيك نمونه گيري است .نمونه هاي گرد آوري شده به منظور تعيين ويژگي هاي مختلف آنها ، در آزمايشگاه يا در صحرا آزموده مي شوند . بررسي هاي آزمايشگاهي ، به علت تغييرات و دستخوردگي هايي كه در نمونه صورت مي گيرد ، از دقت كمتري نسبت به آزمايش هاي صحرايي برخوردارند ولي در عوض سريعتر و كم خرجتر هستند . در مقابل آزمايشهايي كه به طور مستقيم در صحرا و به روي نمونه هاي به هم نخورده انجام مي شود ، گرچه بسيار به واقعيت نزديكترند ولي معمولا" مخارج زيادي را به همراه دارند و صرف زمان بيشتري را طلب مي كنند .در بسياري موارد محتاج آگاهي از رفتار زمين و سازه در طول زمان هستيم . به اين منظور روش هاي متنوع رفتار سنجي ابداع شده است كه به توسط آنها مي توان نظارتي دايمي بر وضعيت ساختگاه و سازه مهندسي در طي مراحل اكتشاف ، احداث سازه و بهره برداري از آن داشت .