ارزیابی چرخه عمر کارهای ژئوتکنیکی در ساخت‌و‌ساز ساختمان با در نظر گرفتن ملاحظات زیست محیطی

مقدمه: صنعت ساخت‌وساز به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین بخش‌های اقتصادی جهان، سهم قابل‌توجهی در مصرف منابع، انرژی و تولید گازهای گلخانه‌ای دارد. فعالیت‌های ژئوتکنیکی مانند خاک‌برداری، بهسازی زمین و احداث پی‌ها به‌دلیل مصرف بالای انرژی و مواد، نقش کلیدی در تاثیرات زیست‌محیطی این صنعت ایفا می‌کنند. ارزیابی چرخه عمر (lca) به‌عنوان ابزاری کارآمد برای تحلیل این تاثیرات در تمام مراحل عمر پروژه‌های ساختمانی شناخته شده است. این مقاله مروری با هدف بررسی کاربرد ارزیابی چرخه عمر در فعالیت‌های ژئوتکنیکی، شناسایی فناوری‌های پایدار (مانند مصالح بازیافتی و روش‌های کم‌کربن)، و تحلیل چالش‌های موجود در این حوزه تدوین شده است.مواد و روش ها: این مطالعه با استفاده از روش مرور نظام‌مند، مقالات معتبر (2010-2025) از پایگاه‌های داده علمی را با کلیدواژه‌های مرتبط بررسی کرده است. پس از غربالگری بر اساس معیارهای کیفیت و ارتباط، داده‌های مربوط به روش‌های ارزیابی، شاخص‌های زیست‌محیطی و فناوری‌های نوین استخراج شد. تحلیل کیفی شامل مقایسه تطبیقی یافته‌ها، شناسایی چالش‌ها و ارائه راهکارها بوده و نتایج در قالب جداول مقایسه‌ای ارائه گردید.نتایج و بحث: نتایج این مطالعه‌ی مروری نشان‌می‌دهد که فعالیت‌های ژئوتکنیکی (خاک‌برداری، بهسازی زمین و پی‌سازی) سهم قابل‌توجهی در مصرف انرژی (150 تا 1800 مگاژول بر تن) و انتشار کربن (10 تا 250 کیلوگرم بر تن) دارند. بررسی فناوری‌های نوین مانند خاک‌های مسلح با الیاف بازیافتی، شمع‌های کم‌کربن و روش‌های بهسازی بیولوژیک، مزایای زیست‌محیطی قابل‌توجهی را نشان‌می‌دهد، اما با چالش‌هایی مانند هزینه‌های بالای اولیه و محدودیت‌های فنی مواجه هستند. تحلیل استانداردهای بین‌المللی حاکی از عدم وجود چارچوب یکپارچه برای ارزیابی چرخه‌ عمر فعالیت‌های ژئوتکنیکی است. یافته‌ها بر نیاز به توسعه‌ی شاخص‌های اختصاصی برای کیفیت خاک و خدمات اکوسیستمی و هم‌چنین ایجاد پایگاه‌های داده‌ی دقیق‌تر تاکید دارند. این مطالعه راهکارهای عملی مانند بهینه‌سازی روش‌های اجرایی، مدیریت پسماند و استفاده از مصالح پایدار را برای کاهش اثرات زیست‌محیطی پیشنهاد می‌کند.نتیجه گیری: این مطالعه مروری نشان ‌می‌دهد که فعالیت‌های ژئوتکنیکی نقش تعیین‌کننده‌ای در پایداری زیست‌محیطی پروژه‌های ساختمانی دارند. یافته‌ها حاکی از آن است که رویکردهای نوین مانند استفاده از مصالح بازیافتی و روش‌های کم‌کربن می‌توانند تا 40% از مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای بکاهند. با این وجود، موانع مهمی از جمله نبود چارچوب‌های ارزیابی یکپارچه، کمبود داده‌های معتبر و هزینه‌های بالای اجرایی وجود دارد. توسعه استانداردهای اختصاصی برای ارزیابی چرخه عمر فعالیت‌های ژئوتکنیکی، سرمایه‌گذاری در تحقیقات کاربردی برای کاهش هزینه‌های فناوری‌های پایدار، و ایجاد بانک‌های اطلاعاتی جامع برای تسهیل تصمیم‌گیری‌های مهندسی از جمله موارد پیشنهادی جهت بهبود مدیریت چرخه عمر این فعالیت‌ها است. این اقدامات می‌تواند صنعت ساخت‌وساز را به‌سوی تحقق اهداف توسعه پایدار هدایت کند.

life cycle assessment of geotechnical works in building construction considering environmental considerations

the construction industry, as one of the largest economic sectors in the world, has a significant contribution to resource consumption, energy, and greenhouse gas emissions. geotechnical activities such as excavation, land improvement, and foundation construction play a key role in the environmental impacts of this industry due to their high energy and material consumption. life cycle assessment (lca) is recognized as an efficient tool for analyzing these impacts at all stages of the life cycle of construction projects. this review article aims to investigate the application of lca in geotechnical activities, identify sustainable technologies (such as recycled materials and low-carbon methods), and analyze the challenges in this field. this study, using a systematic review method, reviewed valid articles (2010-2025) from scientific databases with relevant keywords. after screening based on quality and relevance criteria, data related to assessment methods, environmental indicators and new technologies were extracted. qualitative analysis included comparative comparison of findings, identification of challenges and presentation of solutions and the results were presented in the form of comparative tables. the results of this review study show that geotechnical activities (excavation, land improvement and foundation) have a significant contribution to energy consumption (150 to 1800 mj/t) and carbon emissions (10 to 250 kg/t). the review of new technologies such as recycled fiber reinforced soils, low-carbon piles and biological remediation methods shows significant environmental benefits, but they face challenges such as high initial costs and technical limitations. analysis of international standards indicates the lack of a unified framework for life cycle assessment of geotechnical activities. the findings highlight the need to develop specific indicators for soil quality and ecosystem services, as well as to create more accurate databases. the study suggests practical solutions such as optimizing construction methods, waste management, and the use of sustainable materials to reduce environmental impacts. this review shows that geotechnical activities play a decisive role in the environmental sustainability of construction projects. the findings indicate that innovative approaches such as the use of recycled materials and low-carbon methods can reduce energy consumption and greenhouse gas emissions by up to 40%. however, there are significant barriers, including the lack of integrated assessment frameworks, a lack of reliable data, and high implementation costs. as a solution, it is proposed developing specific standards for life cycle assessment of geotechnical activities.these measures can guide the construction industry towards achieving sustainable development goals.