Η γεωτεχνική μηχανική είναι ένας κλάδος της πολιτικής μηχανικής που ασχολείται με τη συμπεριφορά των υλικών της γης. Επαγγελματίες σε αυτόν τον τομέα εξετάζουν τα στρώματα του εδάφους και των πετρωμάτων που αποτελούν τη γη προκειμένου να προσδιορίσουν τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, σχεδιάζουν θεμέλια και χωματουργικές κατασκευές για κτίρια, δρόμους και πολλά άλλα είδη έργων.
Ο στόχος της γεωτεχνικής μηχανικής είναι να σχεδιάσει συστήματα σταθεροποίησης του εδάφους που να διατηρούν τους ανθρώπους ασφαλείς. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τη διασφάλιση ότι ένα κτίριο θα παραμείνει όρθιο σε ασταθές έδαφος ή θα αποτρέψει τους σεισμούς και τις κατολισθήσεις να επηρεάσουν μεγάλους δρόμους. Οι γεωτεχνικοί μηχανικοί μπορούν επίσης να εργαστούν σε έργα που αφορούν υποβρύχια εδάφη, όπως αυτά που επηρεάζουν μαρίνες ή υπεράκτιες πλατφόρμες.
Η διαδικασία του γεωτεχνικού σχεδιασμού ξεκινά με μια υπόγεια έρευνα, όπου λαμβάνονται δείγματα εδάφους χρησιμοποιώντας δοκιμαστικούς λάκκους ή οπές. Οι γεωτεχνικοί μηχανικοί θα εξετάσουν στη συνέχεια τις ιδιότητες του εδάφους, συμπεριλαμβανομένης της σταθερότητάς του, της παρουσίας θυλάκων αέρα ή βράχων και τη χημική σύνθεση της γης. Αυτή η έρευνα τους επιτρέπει να προσδιορίσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της διατάραξης του εδάφους, καθώς και ποια μέτρα πρέπει να ληφθούν για την προετοιμασία του χώρου για κατασκευή.
Μόλις ολοκληρωθούν οι εργασίες υπόγειας επιφάνειας, ένας επαγγελματίας μηχανικός γεωτεχνικής μπορεί να χρησιμοποιήσει τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας για να σχεδιάσει σταθερές βάσεις και θεμέλια. Αυτές οι κατασκευές είναι κατασκευασμένες από χάλυβα, σκυρόδεμα ή τοιχοποιία και τοποθετούνται υπόγεια για να υποστηρίζουν και να κατανέμουν το βάρος του κτιρίου. Για να δημιουργήσουν ακριβή σχέδια, οι μηχανικοί υπολογίζουν το φορτίο τόσο των δομικών υλικών όσο και των ανθρώπων που βρίσκονται μέσα. Αυτά τα συστήματα πρέπει επίσης να επιτρέπουν στο κτίριο να εγκατασταθεί με την πάροδο του χρόνου και να φιλοξενήσει τις κινήσεις του εδάφους και τις επιπτώσεις από τις καιρικές συνθήκες. Συνήθως, όσο πιο ασταθές είναι το χώμα στο χώρο του έργου, τόσο μεγαλύτερο και πιο περίπλοκο θα είναι το σύστημα θεμελίωσης.
Οι γεωτεχνικοί μηχανικοί σχεδιάζουν επίσης δομές υποστήριξης γης για να φιλοξενήσουν δρόμους, σήραγγες, φράγματα και άλλα έργα. Κάθε φορά που η γη μετακινείται ή ανασκάπτεται, πρέπει να χρησιμοποιηθούν συστήματα στήριξης για να κρατηθεί η εναπομένουσα γη από το να σπηλιάσει ή να γίνει ασταθές. Τα συστήματα χωματουργικών εργασιών μπορεί να περιλαμβάνουν τοίχους αντιστήριξης από σκυρόδεμα ή χάλυβα, οι οποίοι συγκρατούν φυσικά το έδαφος και αποτρέπουν την κατάρρευση ή τον σχηματισμό σπηλαίων. Μια άλλη δημοφιλής μέθοδος χρησιμοποιεί γραβάτες ή πασσάλους, οι οποίες αποτελούνται από χαλύβδινες καρφίτσες που δένουν χαλαρά τμήματα της γης σε πιο σταθερές. Προσωρινές κατασκευές χωματουργικών εργασιών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των εργαζομένων κατά τη διάρκεια ανασκαφών και υπόγειων εργασιών.
Για να εργαστείτε στον τομέα της γεωτεχνικής μηχανικής, πρέπει συνήθως να αποκτήσετε πτυχίο μηχανικής τόσο προπτυχιακού όσο και επαγγελματικού επιπέδου. Ενώ ορισμένα πανεπιστήμια μπορεί να προσφέρουν εξειδικευμένα γεωτεχνικά προγράμματα, οι περισσότεροι φοιτητές θα βρουν μόνο γενικά προγράμματα πολιτικού μηχανικού. Με την αποφοίτησή τους, οι υποψήφιοι μπορούν να βρουν εργασία στον τομέα, δουλεύοντας υπό την επίβλεψη αδειούχου μηχανικού. Για να εκτελέσετε εργασίες γεωτεχνικού σχεδιασμού χωρίς επίβλεψη, πρέπει να εξασφαλίσετε άδεια Επαγγελματικού Μηχανικού (ΠΕ) στον πολιτικό ή γεωτεχνικό μηχανικό. Για να λάβει αυτήν την άδεια, ο μηχανικός πρέπει να έχει αρκετά χρόνια σχετικής εργασιακής εμπειρίας και στη συνέχεια να περάσει μια κρατική διοίκηση.