شناسایی ژئوتکنیکی زمین
شناسایی زمین در واقع شناسایی حالت خاصی از ابنیه ژئوتکنیکی یعنی زمین طبیعی است. ولی از یک دیدگاه آنچه در اینجا به عنوان شناسایی زمین مطرح می شود، یک محدوده بزرگ (و نه روش) از تحقیقات ژئوتکنیکی است از روش های مختلف تحقیق، از جمله رفتارسنجی در شناسایی ژئوتکنیکی زمین استفاده می شود. شناسایی زمین و تعیین خصوصیات آن نه تنها در تمام پروژه های عمرانی مطرح است، بلکه سهم عمده ای از تحقیقات ژئوتکنیکی را به خود اختصاص می دهد. کمتر دانشگاه یا مرکز تحقیقات ژئوتکنیکی در جهان را می توان یافت که حداقل یک تا چند تن از محققان ارشد آن، مشغول تحقیق درباره روش های شناسایی زمین نباشند. شناسایی زمین در واقع حالتی از اندازه گیری ها و مطالعات میدانی است که زمین در این نوع مطالعات به جای یک سازه ژئوتکنیکی مطالعه می شود. سابقه روش های شناسایی زمین بیشتر از سابقه روش های رفتار سنجی سازه های واقعی است.
- انواع تحقیقات در زمینه شناسایی ژئوتکنیکی زمین
شناسایی زمین را شاید بتوان نوعی رفتارسنجی به منظور شناخت خواص خاک و سنگ قلمداد کرد. در روش های شناسایی زمین، گاهی آن را به طور طبیعی رفتارسنجی می کنیم، مثل اندازه گیری فشار آب حفره ای در مجاورت دریا در هنگام جزر و مد که برای بررسی نفوذپذیری زمین بین گمانه و دریا، قابل انجام است. گاهی هم رفتار زمین با اعمال شرایط خاص (مثل وارد کردن یک مخروط آزمایشی در زمین) مطالعه می شود. برای مثال می توان از اندازه گیری فشار آب حفره ای در آزمایش نفوذ مخروط نام برد.
انواع تحقیقات در زمینه شناسایی زمین را می توان بر اساس روش های تحقیق ، طبقه بندی کرد. اما در اینجا انواع تحقیقات گسترده در زمینه روش های شناسایی زمین از دیدگاه موضوعی به دلیل سادگی به صورت (الف) توسعة. ابزار جدید، (ب) توسعه کاربرد ابزار موجود، (ج) توسعه روش های تحلیل و (د) برنامه ریزی شناسایی ها تقسیم می شود.
الف ) توسعه ابزار جدید شناسایی
ابزار مختلفی در مطالعات ژئوتکنیکی برای حفر گمانه، نمونه گیری، آزمون های برجا و همچنین آزمون های آزمایشگاهی به کار می رود، اما همواره ممکن است نیاز به ابزار جا۔یا۔ باشد. هر ابزار جدیدی باید شرایط زیر را داشته باشد :
- i) به کارگیری ابزار باید عملی باشد ،
- ii) ابزار باید نتایج تکرارپذیر بدهد؛
- ii) نتایج ابزار باید صحیح باشد؛
- iv) ابزار باید از حساسیت کافی برخوردار باشد .
مثال های زیادی از تحقیقات قدیمی یا جدید، برای توسعه ابزار جدید شناسایی زمین قبل ذکر است. دسترسی به این مثال ها به سادگی مقدور است، زیرا تعداد زیادی پروژه های تحقیقاتی از جمله پایان نامه های دکتری و کارشناسی ارشد را می توان یافت که با هدف توسعه یک ابزار جدید شناسایی زمین انجام شده اند.
ب ) توسعه کاربرد ابزار موجود
اصلاح ابزار موجود برای شناسایی های جدید و گسترده کردن دامنه استفاده از آنها، موضوع بسیار مهمی است. برخی از محققان معتقدند که توسعه و اصلاح ابزار موجود، بر ابداع ابزار جدید اولویت دارد، زیرا ابزار موجود حاصل تجربه زیادی در طول سالیان متمادی اند. اگر ابزار جدیدی ابداع شود، چنین پشتوانه ای نداشته و حتی اگر کارایی خوبی داشته باشد، بسیار طول می کشد تا به صورت گسترده تجربه شده و بانک اطلاعاتی مناسبی برای تفسیر و کاربرد نتایج حاصل شود. به نظر می رسد که برای توسعه و ابداع ابزار به طور کامل جدید، باید دلیل محکمی در رها کردن ابزار متداول وجود داشته باشد. بنابراین توسعه کاربرد ابزار موجود موضوع تحقیقات زیادی بوده است.
ج) توسعه روش های تحلیل و تفسیر
برای تفسیر نتایج حاصل از آزمون های مختلف نیازمند روش های مناسب تحلیل و تفسیر هستیم. کارهای روبرتسون (2004 ,Robertson) برای روانگرایی، مثال خوبی از به کارگیری نتایج آزمونهای محلی (اغلب CPT) برای ارزیابی احتمال روانگرایی در یک محل است. به طور کلی توسعه روش های تحلیل و تفسیر نتایج آزمایش ها، می تواند با مدلسازی فیزیکی یا نظری (عددی) همراه باشد.
هيلير (1992 ,Hillier) در پایان نامه دکتری خود در دانشگاه ساری انگلستان و زیر نظر کلیتون آزمایش بارگذاری صفحه را با یک برنامه اجزای محدود مدل کرده است. هدف پایان نامه این بوده که محدودیت های روش های متداول تفسیر آزمایش بارگذاری صفحه را با استفاده از مدلسازی اجزای محدود روشن کند.
امروزه استفاده از روش های آماری برای تعیین مشخصات زمین براساس آزمایش های انجام شده، به سرعت در حال توسعه است. استفاده از روش های تحلیل گروهی و روش های تحلیلی آماری برای مدل کردن فعالیت های شناسایی زمین ، و روش های نتیجه گیری از آنها پیشنهاد شده اند و زمینه گسترده ای برای تحقیقات جدید محسوب می شوند (Baecheran & Charistian2003)
د) برنامه ریزی شناسایی ها
یک برنامه شناسایی می تواند شامل آزمونهای مختلف صحرایی و آزمایشگاهی باشد. چند تا گمانه و در چه محل هایی حفر کنیم؟ در چه شرایطی، از کدام روش و به چه تعداد باید استفاده کرد؟ توسعه روش ها و مبانی مناسب برای پاسخگویی به این گونه پرسش ها موضوع تحقیق بوده اند. برای مثال سهم آزمونهای آزمایشگاهی در مقابل آزمونهای محلی و یا سهم آزمونهای ژئوفیزیکی در مطالعات ژئوتکنیکی، از جمله موضوعات مطرح در تحقیق بوده اند.
- روش های تحقیق در حوزه شناسایی های زمین
روش های شناسایی آزمایشگاهی و صحرایی زمین موضوع گسترده ای در ژئوتکنیک است و از روش های مختلف تحقیق، مثل مدلسازی فیزیکی، عددی و نظایر آن برای پژوهش در این زمینه استفاده شده است. مبحث شناسایی زمین در این کتاب، در فصل اندازه گیری و مطالعات میدانی گنجانده شد، زیرا نتایج و محصولات نهایی تحقیق در زمینه شناسایی زمین را می توان برای اندازه گیری و مطالعات میدانی به کار برد، ولی باید توجه کرد که برای توسعه دانش و فناوری روش های شناسایی زمین، از روش های مختلف پژوهش استفاده می شود.
الف - روش های عددی و تحلیلی
استفاده از مدل های عددی و سایر مدل های تحلیلی برای درک واکنش زمین در آزمایش های برجا، سابقه زیادی دارد. برای مثال یو (2004 ,Yu) تحقیقات دامنه داری در در تحلیل و تفسیر نظری آزمایش های برجا (مثل پرسیومتری و نفوذ مخروط) با استفاده از مدلسازی عددی انجام داده است. اولین سخنرانی یادواره میشل که توسط یو در گردهمایی مهمی در پرتقال انجام شد، به تحلیل عددی آزمونهای برجا اختصاص داشت. کارهای وی (2004 ,Yu) موضوع پایان نامه دکتری تعدادی از دانشجویان وی در دانشگاه نیوکاسل است و سپس مرکز ژئومکانیک دانشگاه ناتینگهام انگلستان بوده است.
ب- مدل های فیزیکی
مطالعه آزمونهای برجا با مدل های فیزیکی یک g یا مدل های سانتریفوژ سابقه زیادی دارد. آزمایش های برجا با مقیاس مناسب و یا حتی در مقیاس واقعی، در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی اجرا و بررسی می شوند. در بخش مدل های فیزیکی نیز به مثال هایی اشاره شد. پژوهش تسوکاموتو و همکاران در دانشگاه خصوصی توکیو بر روی مخروط نفوذ سوئدی، مثالی از این نوع مطالعات است (2004 ,.Tsukamoto et al).
ج- اندازه گیری های میدانی
این نوع اندازه گیری ها برای شناسایی زمین نیز به کار می روند. برای مثال وقتی در مجاورت دریا، پیزومتر در زمین نصب می کنیم، در واقع نوعی رفتارسنجی انجام داده ایم. اگر با بالا و پایین رفتن سطح آب دریا در اثر جزر و مد، سطح آب پیزومترها به سرعت تغییر نکند، نشان دهنده نفوذپذیری کم زمین در فاصله بین محل پیزومتر و دریا است.
روش های خاص زمین شناسی مهندسی
۱ - ویژگی مسائل زمین شناسی مهندسی
قبل از مطالعه این قسمت به خواننده توصیه می شود که مفاهیم ژئوتکنیک و اجزای آن را در قسمت (1-1) در ابتدای فصل اول مرور کند. در آنجا ذکر شد که ژئوتکنیک شاخه ای از مهندسی است و در آن از علوم مختلف و از جمله مکانیک خاک، مکانیک سنگ و زمین شناسی استفاده می شود. به کارگیری و استفاده از علم زمین شناسی در مهندسی ژئوتکنیک اهمیت زیادی داشته و تخصص ویژه ای محسوب می شود، که زمین شناسی مهندسی نام دارد.
اگر قصد تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی زمین در یک محل کوچک، برای مثال محل احداث پی یک ساختمان معمولی را داریم، در اینجا نیاز چندانی به بررسی های زمین شناسی نیست. با حفر چند گمانه، نمونه گیری و آزمون های آزمایشگاهی و برجا، می توان خصوصیات ژئوتکنیکی یک محل کوچک را تعیین کرد. ولی اگر بخواهیم برای مثال خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه بادی ساحل دریای خزر و یا حتی محل یک سد را در یک منطقه بزرگ تعیین کنیم، آنگاه انجام این کار فقط با روش های متداول گمانه زنی و آزمایش، بسیار گران و طولانی مدت می شود، بنابراین ترکیبی از روش های زمین شناسی و مهندسی به کار می روند.
انجمن بین المللی زمین شناسی مهندسی (IAEG) در سال ۱۹۹۲ اعلام کرد که زمین شناسی مهندسی برای تحقیق، مطالعه و ارائه راه حل در آن دسته از مسائل مهندسی و زیست محیطی است که ناشی از اندرکنش زمین شناسی و فعالیت های انسانی خواهند بود. زمین شناسی مهندسی بخشی از «زمین شناسی کاربردی» است که در ژئوتکنیک به کار می رود. همانطور که قبل از این ذکر شد، مهندس ژئوتکنیک از سه علم: (الف) - مکانیک خاک، (ب) - مکانیک سنگ و (ج)- زمین شناسی، به صورت گسترده استفاده می کند. بنابراین زمین شناسی یکی از علوم اصلی مورد استفاده در مهندسی ژئوتکنیک است.
مهندسی ژئوتکنیک به طور معمول در رشته های دانشگاهی متداول در یک رشته خاص نمی گنجد و اغلب در درون رشته های مهندسی عمران، مهندسی معدن و زمین شناسی مهندسی جای گرفته است. البته در برخی از دانشگاه های دنیا، رشته مستقلی در مقطع کارشناسی با عنوان مهندسی ژئوتکنیک وجود دارد.
در گذشته برای بسیاری از مسائل مهندسی که نیاز به زمین شناسی بود، تبادل اطلاعات انسان و زمین شناسان به خوبی انجام نمی شد. زمین شناسی مهندسی در واقع ارتباطی ان وقایع زمین شناسی و اثر آنها بر خواص ژئوتکنیکی خاک و سنگ ایجاد می کند. در پاسخ به این پرسش که چه چیزی علم زمین شناسی را از علوم مکانیک خاک و مکانیک سنگ متمایز می کند، می توان به مطالعه علمی ارتباط وقایع زمین شناسی و خواص خاک و سنگ در زمین شناسی اشاره کرد. زمین شناسی مهندسی در واقع فن به کارگیری ارتباط وقایع زمین شناسی و خصوصیات خاک و سنگ در مهندسی ژئوتکنیک است. در اینجا لازم است اضافه کنیم که زمین شناسی کاربردهای مختلفی در فنون مختلف و از جمله مهندسی و پزشکی دارد. بنابراین زمین شناسی کاربردی» وسیع تر از زمین شناسی مهندسی است و ما در اینجا بحث زمین شناسی کاربردی را فقط محدود به زمین شناسی مهندسی می کنیم، که در مهندسی ژئوتکنیک به کار می رود.
گاهی عبارت های "زمین شناسی مهندسی" و "مهندسی زمین شناسی" توسط برخی از نویسندگان تفکیک می شود. از نظر مفهومی هر دو به کاربرد زمین شناسی در مهندسی ژئوتکنیک مربوط هستند. اگر دانش این کاربرد را شاخه ای از زمین شناسی کاربردی بدانیم، آنگاه شاخه ای از علم است و عبارت زمین شناسی مهندسی برای آن مناسب تر خواهد بود. اگر کاربرد زمین شناسی در مهندسی ژئوتکنیک را از دیدگاه فناوری استفاده از این علم، مورد توجه قرار دهیم، آنگاه شاخه ای از مهندسی بوده و عبارت مهندسی زمین شناسی برای آن مناسب تر محسوب می شود.
وقتی با یک مسئله ژئوتکنیکی در یک محل کوچک مواجهیم، ضمن تکیه بر قضاوت مهندسی و تجربه، می توانیم از مکانیک خاک یا مکانیک سنگ برای حل آن استفاده کنیم. ولی اگر مسئله در وسعت مکانی و زمانی بزرگ مطرح شود، ناچار از زمین شناسی مهندسی کمک می گیریم. توجه کنید که گاهی مسئله از نظر مکانی وسعت زیاد ندارد، ولی لازم است گذشته تاریخی و زمین شناسی ساختگاه مورد نظر را بدانیم و نقش آن را در خصوصیات ژئوتکنیکی مطالعه کنیم، آنگاه كماكان زمین شناسی مهندسی به کمک مهندس ژئوتکنیک می آید.
زمین شناسی مهندسی یکی از علوم اصلی مورد استفاده در ژئوتکنیک است، که اهداف اصلی آن ارتباط پدیده های زمین شناسی با رفتار و خصوصیات خاک و سنگ است. بنابراین متخصص زمین شناسی مهندسی باید اطلاعات کافی از زمین شناسی و همچنین رفتار مکانیکی سنگ و خاک داشته باشد.
از آنجا که در زمین شناسی مهندسی لازم است هم از زمین شناسی و هم از مکانیک خاک و سنگ اطلاعاتی وجود داشته باشد، کتب زمین شناسی مهندسی به تمامی این مباحث اشاره می کنند. اما نباید به اشتباه زمین شناسی مهندسی را معادل با کل مهندسی ژئوتکنیک فرض کرد. برای مثال تمام روش های تحقیق که در این کتاب ذکر شد، می تواند برای زمین شناسی مهندسی مفید باشد، زیرا برای حل مسائل زمین شناسی مهندسی از یک طرف باید اصول مکانیک خاک و مکانیک سنگ را به کار گرفت و از طرف دیگر به اصول زمین شناسی نیز توجه داشت. اما تمرکز اصلی تحقیقات زمین شناسی مهندسی باید بر ارتباط زمین شناسی و خصوصیات ژئومکانیکی باشد.
در اینجا مثال هایی از برخی مطالعات زمین شناسی مهندسی ذکر می شود که به تفکیک در مسائل با وسعت مکانی بزرگ و سپس مسائل بسیار طولانی انجام شده اند.
- مسائل با وسعت مکانی بزرگ
برای حل برخی از مسائل ژئوتکنیکی (به دلیل وسعت زیاد آنها نمی توان فقط به استفاده از روش های ژئومکانیکی اکتفا کرده و باید از زمین شناسی نیز استفاده کرد. چند مثال در اینجا می آید.
- آقایان مک دونالد و آلن (2001 ,Mac Donald & Allen ) قصد مطالعه خصوصیات سفره های آب در سنگ گچ را برای تمام انگلستان داشتند. آنان نخست داده های حدود ۲۱۰۰ تم پمپاژ در سراسر انگلستان را جمع آوری کردند. مقادیر گذردهی ۱ در 75 درصد موارد بین ۱۹۰ الی ۱۵۰۰ متر مربع در روز بود. داده ها به سادگی قابل دسته بندی نبودند، بنابراین نخست مطالعه خوبی روی زمین شناسی سنگ گچ انجام و سنگ ها به لحاظ زمین شناسی تقسیم بندی شدند و سپس روندهای مختلفی برای داده های آزمایش های پمپاژ تشخیص داده شد. این تقسیم بندی زمین شناسی قادر بود سنگها را از نظر درز و ترک طبقه بندی کند. رابطه
مستقیمی بین گذردهی و ضریب ذخیره سازی ۱ ملاحظه شد، که نشان دهنده تأثیر درز و ترک و شکستگی ها بر هر دو عامل گذردهی و ضریب ذخیره سازی بود. در ضمن رابطه تقریبی ضریب ذخیره سازی و مقاومت سنگ مطالعه شد. بنابراین خلاصه ای از مراحل این تحقیق را می توان به صورت زیر بیان کرد:
(الف) طبقه بندی زمین شناسی (وقایع اتفاق افتاده بر سنگها) ؛
(ب) طبقه بندی سنگ ها از نظر درز و ترک؛
(ج) ارتباط درز و ترکهای سنگ به نفوذپذیری ؛
(د) طبقه بندی سفره های آب مناطق مختلف .
- لغزش ۲ اغلب به ناپایداری شیروانی های بزرگ گفته می شود. یک شیب کوچک را می توان با روش های پایداری شیروانی ها در مکانیک سنگ یا مکانیک خاک، با فرض یک سطح گسیختگی و سازوکار مناسب مطالعه کرد و در اینجا نیازی هم به زمین شناسی نداریم. ولی منطقه ناپایدار در لغزش ها خیلی بزرگ است. بزرگی منطقه لغزش در سطح و عمق چنان است که نمی توان بدون مطالعات زمین شناسی آن را شناسایی کرد. برای مثال محققان مؤسسه زمین شناسی کاربردی و ژئوتکنیک ایتالیا (2001 ,Santaloia et al) لغزش بزرگ وادونسلو۳ را (که در سال ۱۹۹۳ به حرکت در آمده بود)، مطالعه کردند. این لغزش شامل خاک تکتونیزه می شود که حاصل لغزش بزرگتری است که در سال ۱۹۸۰ به سبب زلزله ایرپینیا ۴ به وجود آمده است. شیروانی از توالی نامنظم لایه های خاکی تشکیل شده بود که به مجموعه های اور تقسیم بندی شد. مشاهدات ظاهری تغییر مکان های خاک نشان می داد که یک لغزش درخشی سطحی به سرعت در بالای شیب و یک جریان انتقالی سطحی در پایین شیب اتفاق افتاده است و سپس جریان عمیق آهسته ای به حرکت در آمده که می تواند ناشی از بارندگی های سطحی و تغییر ریخت شناسی سطح زمین در اثر لغزش های کم عمق باشد. حرکات اصلی از سال ۱۹۹۳ آغاز شده و تا زمان تحقیق کماکان ادامه داشت. تلاش محققان این بود که حرکات آینده و وسعت آن را پیش بینی کنند. خلاصه این تحقیق را می توان به صورت مراحل زیر تشریح کرد:
(i) مطالعه اتفاقات زمین شناسی در گذشته منطقه لغزش ؛
(ii) دسته بندی اتفاقات زمین شناسی منطقه از نظر مقدار تأثير احتمالی بر لغزش ؛
(iii) مطالعه منشاء و نحوه تشکیل لایه های مختلف خاک و سنگ در محل لغزش ؛
(iv) دسته بندی زمین شناسی لایه ها در محل لغزش ؛
(v) بررسی شواهد ظاهری حرکت لایه ها و اندازه گیری های انجام شده ؛
(vi) مطالعه مکانیک حالت های ممکن برای حرکت لایه ها ؛
(vii)جمع بندی علت های لغزش ؛
(viii)پیش بینی آینده .
- فاخر و همکاران (2007 ,Fakher et al) بر اساس کارهای انجام شده در پایان نامه مری چشمی (۱۳۸۵) خصوصیات مهندسی را به طبقه بندی زمین شناسی ریبن ۲ برای آبرفت های تهران مرتبط کردند. اساس این تحقیق به کار گیری طبقه بندی زمین شناسی ریبن و تقسیم بندی زمین شناسی رسوبات و سپس ایده آل سازی متغیرهای اصلی زمین شناسی موثر بر خصوصیات مهندسی، در نهایت ترکیب آنها با داده های محلی در دسترس بوده است. خلاصه مراحل این تحقیق را می توان به صورت زیر بیان کرد:
(الف) مطالعه نحوه تشکیل آبرفتهای تهران ؛
(ب) طبقه بندی زمین شناسی آبرفتهای تهران بر اساس کارهای دیگران ؛
(ج) برگزیدن عوامل زمین شناسی بسیار موثر بر خواص مکانیکی این آبرفتها ؛
(د) تهیه داده های مکانیکی از آبرفت های تهران با طبقه بندی های زمین شناسی مختلف ؛
(ه) ارتباط طبقه بندی زمین شناسی، متغیرهای مکانیکی و عوامل مهم زمین شناسی ؛
(و) پیشنهاد روش تقریبی تخمین متغیرهای مکانیکی براساس طبقه بندی و عوامل زمین شناسی
- مسائل بسیار طولانی مدت
برخی پدیده های ژئوتکنیکی در مدت طولانی اتفاق می افتند و بدون بررسی های زمین شناسی نمی توان آنها را مطالعه کرد. آب شستگی سواحل از جمله این مواردند. محققان انگلیسی آقایان هاچین، میلار و تروین (2001 ,Hutchinson et al) که به ترتیب از بخش مهندسی عمران دانشگاه امپریال کالج، بخش مهندسی معدن دانشگاه اکسیتر و بخش زمین شناسی دانشگاه آبردین هستند، مطالعه ای را در خصوص آب شستگی ساحلی یک چاه زباله های اتمی در اسکاتلند انجام دادند. نخست، برداشت های انجام شده از سواحل منطقه در زمان های مختلف بررسی و مقایسه شد. بر این اساس یکی از مدل های پیشرفت فرسایش کالیبره شد، سپس مدل مذکور برای پیش بینی سرعت فرسایش جانبی شافت به سمت مرکز آن، به کار رفت. سرعت پیشرفت فرسایش بستگی به تراز ارتفاعی صخره سنگی در مقایسه با تراز جزر و مد و موج و ریخت شناسی صخره و سطح در معرض برخورد دارد. این مطالعه ، مثالی از به کار گیری زمین شناسی در مسایل طولانی مدت است.
تحقیقات فعلی زمین شناسی مهندسی
اگر چه مفاهیم زمین شناسی مهندسی از دیرباز مورد توجه بوده و علم زمین شناسی مهندسی و علوم مکانیک خاک و مکانیک سنگ به تقریب همزمان توسعه یافتند، اما زمین شناسی مهندسی در مفهوم مدرن و دانشگاهی آن رشته ای جدیدتر از مکانیک خاک و مکانیک سنگ است. تحقیقات خاص زمین شناسی مهندسی نیز هر روزه جایگاه خود را روشن تر و تثبیت تر می کند. انجمن بین المللی زمین شناسی مهندسی از سال ۱۹۷۱ میلادی اقدام به برگزاری همایش های جهانی زمین شناسی مهندسی کرده است. بررسی موضوع این همایش ها می تواند روند روشن شدن جایگاه تحقیقات در این زمینه را نیز نشان دهد. موضوع اصلی اولین همایش سال ۱۹۷۱ در مسکو به رس ها و در چهارمین همایش به سال ۱۹۷۶، به خواص خاکها و سنگ ها اختصاص داشت. با وجود ارتباط با زمین شناسی مهندسی شاید امروزه این موضوعات را نتوان هسته اصلی زمین شناسی مهندسی محسوب کرد. به همین خاطر این نوع موضوعات در سال های اخیر به موضوعات فرعی همایش های بین المللی زمین شناسی مهندسی تبدیل شده اند. موضوع اصلی برخی از همایش های اخیر به شرح زیر، نشان دهنده تثبیت جایگاه تحقیقات این رشته است.
- تعامل بین مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی، سال ۱۹۹۵، دانمارک؛
- شرایط زمین شناسی مهندسی مناطق ساحلی دریای سیاه، سال ۱۹۹۹ ، گرجستان ؛
- زمین لغزش ها، سال ۲۰۰۰، انگلستان ؛
- توسعه ماندگار در مناطق کارستی، سال ۲۰۰۱، چین ؛
- زمین شناسی مهندسی و برنامه ریزی زیست محیطی، سال ۲۰۰۰، آلمان .
تحلیل یک دهه فعالیت های پژوهشی زمین شناسی مهندسی در ایران، در چهارمین همایش زمین شناسی مهندسی ارائه شد (آصف و بهلولی، ۱۳۸۶). این تحلیل که بر مبنای مرور زیادی از مقالات منتشر شده در همایش ها و مجلات علمی پژوهشی صورت گرفته، حاکی از نگرانی هایی در این زمینه است. حدود ۷۹ درصد مقالات از نوع مطالعه موردی در و اغلب آنها شباهت زیادی به گزارش های فنی و علمی پروژه های عمرانی دارند و در راستام پروژه های عمرانی جاری تولید شده اند. در ضمن مرور توزیع نسبی موضوعات مقالات نشان می دهد که تعداد زیادی از مقالات، به موضوعات متداول مکانیک خاک و مکانیک سنگ پرداخته اند و کمتر زمین شناسی مهندسی مورد توجه بوده است (آصف و بهلولی، ۱۳۷۶). جای خوشوقتی است که هم اکنون برخی از پروژه های تحقیقی و پایان نامه های کارشناسی ارشد و دکتری زمین شناسی مهندسی، در ایران انجام می شود که هدف اصلی آنها حل مسائل زمین شناسی مهندسی و نه مسائل مکانیک خاک یا سنگ است. به نظر می رسد که به تدریج نقش مهم زمین شناسی مهندسی به عنوان ارتباط دهنده زمین شناسی و مهندسی در مجموعه تحقیقات ژئوتکنیک روشن تر شده است.
جمع بندی
انواع مطالعات میدانی به عنوان روش تحقیق در این فصل، به سه دسته رفتار سنجی سازه های ژئوتکنیکی، شناسایی های زمین و مطالعات زمین شناسی مهندسی تقسیم شد.
مطالعه میدانی و اندازه گیری محلی سازه های با مقیاس واقعی، یکی از روش های استفاده شده برای تحقیقات ژئوتکنیکی است. این روش اغلب نیاز به فرضيات ساده کننده ندارد، اما تابع دقت و محدودیت اندازه گیری ها است. در ضمن متغیرهای مسئله در این روش به طور معمول تحت کنترل محقق نیست و نمی توان همچون مدل های تحلیلی یا آزمایشگاهی متغیرها را به دلخواه تغییر داد. محدودیت های زمانی در این روش، می تواند بسیار تعیین کننده باشد و در چارچوب پروژه های تحقیقی کوتاه مدت نگنجد.
در شناسایی زمین در واقع از روش های رفتارسنجی و اندازه گیری های میدانی نیز استفاده می شود، اما سایر روش های تحقیقی همچون مدل سازی فیزیکی و عددی هم در این حوزه به کار رفته است. شناسایی های محلی زمین، بیش از آن که یک روش تحقیق در مسائل ژئوتکنیکی باشد، به دلیل کاربردهای عملی به حوزه بزرگی از تحقیقات ژئوتکنیکی تبدیل شده است. انواع تحقیق در زمینه شناسایی زمین را می توان به (الف) توسعه ابزار جدید، (ب) توسعه کاربرد ابزار، (ج) توسعه روش های تفسیر و (د) برنامه ریزی شناسایی ها تقسیم کرد.
زمین شناسی یکی از علوم مورد استفاده در مهندسی ژئوتکنیک است و زمین شناسی مهندسی به ارتباط زمین شناسی و خصوصیات مهندسی اختصاص دارد. در مسائل ژئوتکنیکی که در محدوده زمانی طولانی با وسعت بزرگ اتفاق می افتند، لازم است که از زمین شناسی مهندسی استفاده شود. در تحقیقات زمین شناسی مهندسی نخست تقسیم بندی زمین شناسی معناداری از لایه ها و اجزای زمین انجام می شود و سپس ارتباط وقایع زمین شناسی با خصوصیات مهندسی ارائه می شود.
