دیدکلی
هر کسی که با زمین شناسی سروکار داشته باشد, تشخیص می دهد که پوسته زمین در طی تاریخ زمین شناسی یک واحد ثابت و غیرمتغیری نبوده است بلکه به کرات دربرابر عوامل داخلی و خارجی در آن تغییر شکل ایجاد شده است. شاهد این مدعی وجود نواحی عظیم چین خورده یعنی سلسله کوههاست که در آن رسوبات و سنگهای دیگر فشرده شده و فرم آنها تغییر کرده است.
عامل دیگر رسوبات دریایی است که اینک در قلل مرتفع کوهها دیده می شود و در برخی موارد هزاران متر از سطح دریا بالاتر قرار گرفته است . این خود ناپایداری قشر زمین را نشان می دهد. بطور کلی می توان گفت که زمین شناسی ساختمان و تکتونیک, درباره ساختمانهای مختلف سنگهای تشکیل دهنده پوسته زمین, چگونگی تشکیل و ارتباط آنها با عوامل داخلی زمین بحث می کند.
اهمیت و کاربرد زمین شناسی ساختمانی
زمین شناسی ساختمانی دربین سایر علوم زمین شناسی, موقعیت خاصی را داراست. مثلاً تهیه نقشه زمین شناسی محل, بدون آگاهی به نوع ساختمانهای منطقه, غیر ممکن است. زیرا بدون توجه به ساختمانهای موجود, ارتباط واحدهای مختلف زمین شناسی امکان پذیر نیست. از سوی دیگر مواد معدنی, در ساختمانهای خاص زمین شناسی متمرکز می شوند.
مثلاً نفت و گاز طبیعی بیشتر در قسمتهای بالای تاقدیسها جمع می شوند. و با شناسایی این ساختمانهاست که می توان امکان وجود آنها را بررسی کرد. همچنین بسیاری از موارد معدنی بصورت رگه تشکیل می شوند که این رگه ها , معمولاً در امتداد گسلهای موجود در منطقه تشکیل می شوند. در بسیاری موارد, در اثر وجود گسلها و شکستگیها, گسترش ماده معدنی در یک منطقه قطع می شودو برای پیدا کردن مجدد آن, آگاهی به مشخصات تکتونیکی منطقه, ضروری است.
آشنایی به وضعیت ساختمانی منطقه, کمک مؤثری در مطالعه آبهای زیر زمینی است. زیرا گسلها و شکستگیها, مجراهای مناسبی جهت عبور آبهای زیرزمینی می باشد. شناسایی دره ها و گسلهای ناحیه, یکی از بهترین مراحل مقدماتی حفر تونلها و احداث سدها به شمار می آید.
انواع بررسی های زمین شناسی ساختمانی
بررسی بر اساس وضعیت هندسی
در این نوع تقسیم بندی, ساختمانهای مختلف زمین از نظر شکل هندسی مورد توجه قرار گرفته و به انواع چین ها, گسل, درزه ها و... تقسیم می شوند.
بررسی از نقطه نظر سینماتیکی
در این بررسی, اشکال مختلف زمین شناسی, از نقطه نظر نحوه حرکات پوسته زمین, که منجر به ایجاد ساختمان مزبور شده است, مورد بررسی قرار می گیرن. در حقیقت در این حالت چگونگی تشکیل ساختمانهای مختلف, مطالعه می شود.
بررسی تاریخی
مقصود از این بررسی ها, مطالعه چگونگی تشکیل ساختمانهای مختلف, در دوره های خاص زمین شناسی است. زیرا بطوری که می دانیم, در دوره های مختلف دوران زمین شناسی, حرکات تکتونیکی مختلفی وجود داشته است.
بررسی از نظر دینامیکی
در این بررسی, رابطه نیروهای مؤثر برسنگهای زمین و ساختمانهای حاصله ناشی از آنها مورد بررسی قرار میگیرد.
زمین شناسی ساختمانی و سایر علوم زمین شناسی
پترولوژی
این شاخه از علوم زمین از منشاء پیدایش و شرایط تشکیل سنگها و همچنین رابطه موجود این سنگها گفتگو می نماید وارتباط نزدیکی با زمین شناسی ساختمانی دارد, مخصوصاً تغییر شکلهایی که در اعماق با تبلور مجدد یا دگرگونی سنگها همراه است.
رسوب شناسی
رسوب شناسی و رسوب گذاری از رخدادهای تکتونیکی, شواهد و مدارک زیادی ارائه می نمایند, زیرا تغییر شرایط ته نشینی و انباشته شدن رسوبات با تغییر شکل حوضه های رسوبی همراه است.
چینه شناسی
اغلب اوقات وضع چینه شناسی به موقعیت ساختمانی طبقات وابسته است که بدون دانستن سرگذشت تکتونیک منطقه, امکان بررسی ترتیب چینه شناسی وجود ندارد.
ژئومورفولوژی
ژئومورفولوژی در نواحی که تحت تأثیر تکتونیک جدید قرار گرفته است, دارای اهمیت زیادی است.
زمین شناسی کاربردی
نیروها ی عمل کننده بر زمین باعث ایجاد تغییر در پوسته زمین و تأثیرگذاری بر روی سازه های احداث شده بر روی آن می شود. بنابراین شناخت پدیده های ساختمانی و تکتونیکی کمک مؤثری به برنامه ریزی در اینگونه تشکیلات می نماید.
زمین شناسی اقتصادی
بسیاری از مواد معدنی بصورت رگه در امتداد گسلها و شکستگیهای موجود در منطقه تشکیل می گردد و یا نفت و گاز طبیعی بیشتر در ساختمانهای خاص زمین شناسی(تاقدیس) جمع می شوند که برای شناخت این ساختها و استفاده بهینه از مخازن موجود آگاهی از مشخصات تکتونیکی و ساختمانی منطقه لازم است.
هیدروژئولوژی
آشنایی به وضعیت ساختمانی منطقه کمک مؤثری در مطالعه مخازن زیرزمینی است, چون گسلها و شکستگیها علاوه بر جابجایی لایه های آبدار, مجرای مناسبی جهت عبور آبهای زیرزمینی هستند.
فتوژئولوژی
امروزه بررسیهای زمین شناسی ساختمانی با استفاده از عکسهای هوایی و مطالعه مستقیم در روی زمین(زمین شناسی صحرایی) صورت می گیرد و اصولاً این دو علم لازم و ملزوم یکدیگرند.
1.بازدید از زمین و ریشه کنی
قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید رمین محل ساختمان بازدید شده در وضعیت و فاصله ی آن نسبت به خیابان ها و جاده های اطراف و همچنین چگونگی دسترسی به خیابان های اصلی مورد بازرسی قرار گیرد. بعد از بررسی های کافی و در صورت نبودن مشکل اقدام به آغاز پروژه می نماییم. در این برسی ها باید دقت شود تا ما مشکلی از لحاظ ورود و یا خروج ماشین آلات نداشته باشیم و ضمناً جای کافی برای مصالح پای کار فراهم کنیم. سپس نسبت به ریشه کنی(کندن ریشه های نباتی که ممکن است در زمین روییده باشند) اقدام می شود و خاکهای اضافی به بیرون حمل گردد و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملاً معلوم شده و با نقشه ساختمانی کاملاً مطابقت داشته باشد.
2.پیاده سازی نقشه
پس از بازدید محل و ریشه کنی, نوبت به پیاده کردن نقشه بر روی زمین می شود. منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشه ساختمان از روی کاغذ بر روی زمین به وسیله ابزار آلات در دسترس با ابعاد اصلی به طوری که محل دقیق پی ها و ستون ها و دیوارها و عرض پی ها روی زمین بخوبی مشخص باشد.باید دقت داشت که این مرحله یکی از مهمترین مراحل ساخت می باشد چرا که کوچکترین اشتباهات در این مرحله قابل صرفنظر نبوده و اگر این خطاها از مقدار مجاز آئین نامه ای بیشتر باشد, باید اقدام به تخریب کل ساختمان کرد. حال برای پیاده کردن نقشه دو راه داریم اگر ساختمان مهم و بزرگ بود می بایست از دوربین های نقشه برداری استفاده شود ولی برای پیاده کردن نقشه های ساختمانهای معمولی و کوچک از متر و ریسمان بنایی می توان بهره برد که دقت لازم برای کارهای معمولی را دارند. برای پیاده کردن نقشه با متر و ریسمان کار ابتدا باید محل کلی ساختمان را روی زمین مشخص نموده و بعد با کشیدن ریسمان کار به یکی از امتداد های تعیین شده و ریختن گچ, یکی از خطوط اصلی ساختمان را تعیین کرد و بعد خطوط دیگر را با همین روش مشخص می کنیم. البته برای ایجاد زاویه قائمه می توان از اعداد فیثاغورثی بهره برد مانند اعداد 3و4و5 که در آن دوتای اولی اضلاع جانبی اند و عدد آخر که از همه بزرگتر می باشد مقدار عدد وتر می باشد.
عرض و طولها و عمق پی ها کاملاً بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد در ساختمانهای بزرگ قبل از شروع کار بوسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین نموده و از روی آن محاسبات ابعاد پی را تعیین می نمایند ولی در ساختمان های کوچک که آزمایشات مکانیک خاک در دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم. اغلب مواقع قدرت مجاز تحملی زمین برای ساختمانهای کوچک با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرارگرفتن دانه ها به روی همدیگر یا ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص می باشد.
3.گودبرداری
در این قسمت از عملیات اقدام به خاکبرداری محل نقشه می شود تا به خاک بکر رسید. انجام این عمل به آن علت است که همانطور که گفتیم زمین, بارکلی ساختمان را تحمل می کند لذا باید پی ها برروی یک سطح محکم و بدون رانش قرار بگیرد تا درآینده پس از اتمام پروژه و در نتیچه بارگذاری, پی ها نشست بیش از حد نداشته باشند و یا اینکه نشستهای متفاوت داشته باشند. البته اگر زمین موجود, بدون خاکبرداری, بکر باشد, بازهم باید اقدام به گودبرداری کرد. این عمل بدان علت است که همانطور که می دانطم پی از قسمتهای مهم سازه می باشد. و جنس آن از بتن می باشد همانطور که می دانیم بتن از دو المان آرماتور آهنی و ملات سیمان ماسه شن تشکیل شده است. آهن در مقابل سولفاتها و موادی همچون کلر و آب حساس است و در صورت وجود این عوامل در کنار آهن, آهن زنگ زده و مقاومت فشاری و کششی خود را از دست می دهد. همچنین ملات سیمان هم در مقابل آب ضربه پذیر است و مقاومت خود را از دست می دهد. بنابراین سطح زیرین پی ها باید حداقل 5/1 الی 2 متر پایین تر از کف زمین باشد.
در موقع گودبرداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ نباشد از وسائل معمولی مانند بیلا و کلنگ و فرقون (چرخ دستی) استفاده می گردد. برای این کار تا عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل به بالا امکان پذیر است (مثلاً 2 متر) عمل گودبرداری را ادامه می دهند و بعد از آن پله ای ایجاد نموده و خاک حاصله از عمق پائین تر از پله را روی پله اطجاد شده ریخته و از روی پله دوباره به خارج منتقل می نمایند. برای گود برداری های بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و غیره استفاده شود. در این گونه موارد برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه معمولاً از سطح شیب دار استفاده می گردد که بعد از اتمام کار این قسمت بوسیله کارگر برداشته می شود.
استفاده از دیوارهای مانع:
چون ایجاد شیب مورد لزوم موجب کار اضافی برای حمل خاک بیشتر به خارج و انتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار می باشد لذا برای جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر و عدم انجام کار اضافی در موقع گود برداری در زمینهای سست بعضی وقتها در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع می نمایند که در اینجا از نوع چوبی می باشد.