مکانیک سنگ

از دیدگاه نظریه پردازان این علم، می‌توان مکانیک سنگ (Rock mechanics) را به علومی تئوری و کاربردی که به بررسی رفتارهای مکانیکی سنگ تحت شرایط نیروهای محیطی یا میدانی اطراف خود توصیف کرد.

نقش مکانیک سنگ و کاربرد آن در امور روزمره بشر

از آنجایی که احداث سازه‌هایی چون سدها، تونل‌های راه، انتقال آب، زهکشی و نیروگاه‌های زیرزمینی، مخازن ذخیره آب، نفت، گاز و غیره و نیز دفن زباله‌های هسته‌ای، معادن زیرزمینی، معادن روباز، حفر جان‌پناه ها و زاغه‌های مهمات و ... در سنگ و یا بر روی سنگ صورت می‌گیرد، لذا لزوم شناخت سنگ‌ها و مکانیک سنگ برای انسان امری انکار ناپذیر است.

هدف مکانیک سنگ

مهمترین هدف مکانیک سنگ گردآوری آن دسته از اطلاعاتی است که با آن‌ها بتوان سازه‌های مهندسی را در داخل یا به روی سنگ‌ها به نحو پایداری طراحی و بنا کرد.

تاریخچه

رابطه‌ی انسان و سنگ، تاریخچه‌ای بسیار طولانی و جالب توجه دارد. انسان از همان آغاز به اهیمت سنگ در زندگی پی برده بود؛ اما چیزی که امروزه به عنوان علم مکانیک سنگ می‌شناسیم، از زمانی پایه‌گذاری شده که بشر توانایی ساخت تأسیسات نسبتاً پیشرفته‌تر و حفر تونل را به دست آورده است.

در اواسط قرن گذشته با تخریب دیواره‌های سنگی مخازن سدهای وایونت در ایتالیا با بیش از ۲۰۰۰ کشته توجه جوامع علمی را به خود جلب کرد. موارد دیگری نظیر سد مالیاست فرانسه در سال ۱۹۵۹ و ... موجب شد تا اهمیت این مسئله به خوبی برای همگان آشکار گردد.

اولین کمیته مکانیک سنگ

اگرچه پایه‌های علم مکانیک خاک از سال‌های خیلی بیشتر شروع شده بود (نظریه کولمب در مورد خاک در سال ۱۷۷۳ میلادی)، مطالعات مربوط به توزیع تنش در محیط سنگی بسیار دیرتر آغاز شد. تغییرشکل‌پذیری سنگ‌ها توسط دیوید گریگ در سال ۱۹۳۶ مورد مطالعه قرار گرفت؛ همچنین در سال ۱۹۴۶ یعنی یک سال پس از تشکیل کمیته‌ای جهت تحقیق در مورد تغییرشکل‌پذیری سنگ‌ها در آمریکا، اداره معادن این کشور اولین استانداردهای خود را در مورد سنجش خواص مکانیکی سنگ‌ها منتشر نمود.

نخستین مطالعات مکانیک سنگ

نخستین مطالعات آزمایشگاهی و درجا در مورد سنجش خواص مکانیکی سنگ در پروژه‌های مهندسی پس از سال ۱۹۴۵ آغاز شد. در سال ۱۹۵۱ فعالیت‌های بسیار مؤثری در مورد مکانیک سنگ در کلرادو انجام شد. در همین مقطع زمانی، اولین سمپوزیوم چالزنی، حفاری و آتشباری در آمریکا برگزار شد؛ همزمان با آن، اولین سمپوزیوم مکانیک سنگ از طرف انجمن ژئومکانیک اتریش در سالزبورگ نیز به مرحله اجرا درآمد. طی سالهای ۱۹۴۵ تا ۱۹۵۲ افرادی که به نوعی با مسائل مهندسی مروط به سنگ سروکار داشتند، به رهبری لیوینگتن در آمریکا و جی استینی در اروپا، سعی در گردآوری افراد ذیربط و اعلام استقلال رشته مکانیک سنگ نمودند. نتیجه‌ی این تلاش‌ها، تأسیس انجمن بین المللی مکانیک سنگ به سرکردگی لئوپولد مولر آلمانی بود.

اولین کنفرانس مکانیک سنگ

اولین کنفرانس بین المللی مکانیک سنگ در سال ۱۹۶۶ در شهر لیسبون تشکیل شد. این کنفرانس، از آن تاریخ به بعد هر ۴ سال یکبار برگزار می‌شود. کنگره ها و سمینارهای مشابهی در کشورهای مختلف دنیا همه ساله در ارتباط با مکانیک سنگ برگزار می‌شود. از جمله‌ی آنها می‌توان به سمپوزیوم مکانیک سنگ آمریکا، اروپا (یورو راک)، کنفرانس مکانیک سنگ آسیا، کنفرانس مکانیک سنگ ایران و ... اشاره کرد.

گسترش مکانیک سنگ به عنوان رشته‌ای مستقل

مکانیک سنگ به عنوان یک گرایش مستقل پس از سال ۱۹۶۰ در برخی کشورها در رشته‌های معدن و ساختمان شروع به تدریس گردید. در ایران نیز این گرایش برای نخستین بار در سال ۱۳۷۱ در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در برنامه درسی رشته‌های مهندسی معدن قرار گرفت که امروزه به سایر رشته‌ها از جمله عمران، نفت و زمین شناسی گسترش یافته است. در حدود شصت سالی که از اعلام استقلال مکانیک سنگ به عنوان یک علم مستقل می‌گذرد، پیشرفت‌های زیادی در این زمینه حاصل شده است. به طوریکه در مسائل مربوط به معدنکاری و حفریات سطحی و زیرزمینی به شکل موفقیت آمیزی از آن استفاده می شود.

بنابراین به جرأت می توان گفت جمله معروف بیناویسکی که «تکنولوژی در چهل سال اخیر بیشتر از چهار هزار سال گذشته پیشرفت کرده است» در مورد مکانیک سنگ نیز صادق است.