تاریخچه مطالعه خاک در مهندسی

تاریخچه مطالعه خاک در مهندسی چیست؟
استفاده از خاک به عنوان ماده تشکیل سازه های مهندسی به هزاران سال قبل بازمی گردد. پیش از میلاد مسیح، مردم مصر و هند از خاک برای ساخت مسیرهای عبور و مرور مخصوص استفاده می کردند.

بخشی از نیازهای آبی هند در این دوران نیز با استفاده از سدهای خاکی تامین می شد.

در طی حفاری های اکتشافی صورت گرفته در شهر باستانی «موهن جو دارو» (Mohenjo Daro) در کشور پاکستان، نشانه های استفاده از خاک به عنوان فونداسیون و مصالح ساختمانی مشاهده شده است.

در سال 1773 میلادی (1151 شمسی)، یک مهندس فرانسوی به نام «شارل آگوستن دو کولن» (Charles-Augustin de Coulomb)، نظریه فشار زمین بر روی دیوارهای حایل ارائه داد.

کولن، به این نتیجه رسید که مقاومت برشی خاک به دو مولفه چسبندگی و اصطکاک بستگی دارد.

در سال 1856 میلادی (1234 شمسی)، یکی دیگر از مهندسان فرانسوی به نام «هنری دارسی» (Henry Darcy)، قانون دارسی را برای تعیین توزیع جریان در محیط متخلخل ارائه کرد.

این قانون برای محاسبه میزان نفوذپذیری خاک مورد استفاده قرار می گیرد. قانون دارسی، شروعی بر علم فیزیک خاک بود.

همزمان با دارسی، یک دانشمند ایرلندی به نام «جرج گابریل استوکس» (George Gabriel Stokes)، قانون استوکس را برای تعیین سرعت ته نشینی ذرات درون سیال ارائه کرد.

این قانون، برای تعیین ذرات خاک مورد استفاده قرار می گیرد.

در سال 1871 میلادی (1249 شمسی)، یک مهندس آلمانی به نام «کریستین اتو مور» (Christian Otto Mohr)، تئوری گسیختگی را برای خاک ارائه داد.

او از یک روش گرافیکی به نام دایره مور برای تعیین تنش های اعمال شده بر روی صفحات شیب دار استفاده کرد.

در سال 1885 میلادی (1263 شمسی)، یک ریاضیدان و فیزیکدان فرانسوی به نام «جوزف ولنتین بوسینسک» (Joseph Valentin Boussinesq)، تئوری توزیع تنش در محیط نیمه محدود همگن، ایزوتروپ و الاستیک در شرایط بارگذاری خارجی را معرفی کرد.

این تئوری برای تعیین تنش های ناشی از بارگذاری خارجی بر روی خاک مورد استفاده قرار می گیرد.

«برج کج پیزا» (Leaning Tower of Pisa)، نمونه ای از سازه های ساخته شده بر روی فونداسیون خاکی است. دلیل کج بودن این برج، نشست نامتقارن فونداسیون آن است.

در سال 1911 میلادی (1289 شمسی)، یک مهندس سوئدی به نام «کرت اتربرگ» (Kurt Magnus Atterberg)، چندین آزمایش را برای تعیین روانی خاک های چسبنده پیشنهاد داد.

نتایج این آزمایش ها که با عنوان حدود اتربرگ شناخته می شوند، به منظور تعیین و طبقه بندی خاک مورد استفاده قرار می گیرند.

در سال 1925 میلادی (1303 شمسی)، «کارل ترزاقی» (Karl Terzaghi)، مهندس و زمین شناس اتریشی، کتابی را منتشر کرد که شروعی بر عصر جدید مهندسی خاک بود.

به دلیل ارائه آثار متعدد در زمینه مهندسی خاک، ترزاقی به عنوان پدر مکانیک خاک شناخته می شود.