วิศวกรรมโยธาเป็นสาขาวิชาชีพวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบการก่อสร้างและการบำรุงรักษาสภาพแวดล้อมทางกายภาพและธรรมชาติที่ สร้างขึ้น รวมถึงงานสาธารณะเช่นถนนสะพานคลองเขื่อนสนามบินระบบบำบัดน้ำเสีย^ท่อส่งน้ำส่วนประกอบโครงสร้างของอาคาร และทางรถไฟ [ ^{1 ] [ 2 ]}

วิศวกรรมโยธาแบ่งออกเป็นสาขาย่อยหลายสาขาตามประเพณี ถือเป็นสาขาวิศวกรรมที่เก่าแก่เป็นอันดับสองรองจากวิศวกรรมทหาร^{[ 3 ]}และมีการกำหนดนิยามเพื่อแยกแยะวิศวกรรมที่ไม่ใช่ทหารออกจากวิศวกรรมทหาร^{[ 4 ]}วิศวกรรมโยธาสามารถเกิดขึ้นได้ในภาคส่วนสาธารณะ ตั้งแต่ หน่วย งานโยธา ของเทศบาล ไปจนถึงหน่วยงานรัฐบาลระดับชาติ และในภาคเอกชน ตั้งแต่บริษัทในท้องถิ่นไปจนถึงบริษัทFortune Global 500 ^{[ 5 ]}

วิศวกรรมโยธาคือการประยุกต์ใช้หลักการทางฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์เพื่อแก้ปัญหาของสังคม และประวัติศาสตร์ของวิศวกรรมโยธามีความเชื่อมโยงอย่างซับซ้อนกับความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ตลอดประวัติศาสตร์ เนื่องจากวิศวกรรมโยธาเป็นวิชาชีพที่กว้างขวาง ซึ่งรวมถึงสาขาย่อยเฉพาะทางหลายสาขา ประวัติศาสตร์ของวิศวกรรมโยธาจึงเชื่อมโยงกับความรู้เกี่ยวกับโครงสร้าง วิทยาศาสตร์วัสดุ^{ภูมิศาสตร์}ธรณีวิทยาดินอุทกวิทยาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม กลศาสตร์การจัดการโครงการ^และสาขาอื่นๆ[ ⁶ ]

ตลอดประวัติศาสตร์ยุคโบราณและยุคกลางการออกแบบและการก่อสร้างทางสถาปัตยกรรม ส่วนใหญ่ ดำเนินการโดยช่างฝีมือเช่นช่างก่อหินและช่างไม้ซึ่งก้าวขึ้นสู่บทบาทของช่างก่อสร้างหลัก ความรู้ถูกเก็บรักษาไว้ในสมาคมช่างฝีมือและแทบจะไม่ถูกแทนที่ด้วยความก้าวหน้า โครงสร้าง ถนน และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่มีลักษณะซ้ำซาก และการเพิ่มขนาดเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป^{[ 7 ]}

หนึ่งในตัวอย่างแรกสุดของแนวทางทางวิทยาศาสตร์ในการแก้ปัญหาทางกายภาพและคณิตศาสตร์ที่ใช้ได้กับวิศวกรรมโยธาคืองานของอาร์คิมิดีสในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช ซึ่งรวมถึงหลักการของอาร์คิ มิดีส ซึ่งเป็นพื้นฐานความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงลอยตัวและวิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ เช่นสกรูของอาร์คิมิดีส พรา หม ณคุปตะนักคณิตศาสตร์ชาวอินเดีย ใช้เลขคณิตในศตวรรษที่ 7 หลังคริสต์ศักราช โดยอิงจากตัวเลขฮินดู-อารบิก สำหรับการคำนวณการขุด (ปริมาตร) ^{[ 8 ]}

วิศวกรรมเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตมาตั้งแต่เริ่มต้นของมนุษย์ การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมโยธาที่เก่าแก่ที่สุดอาจเริ่มต้นขึ้นระหว่าง 4000 ถึง 2000 ปีก่อนคริสตกาลในอียิปต์ โบราณ อารยธรรม ลุ่มแม่น้ำสินธุและเมโสโปเตเมีย (อิรักโบราณ) เมื่อมนุษย์เริ่มละทิ้ง วิถีชีวิต แบบเร่ร่อนทำให้เกิดความต้องการสร้างที่พักอาศัย ในช่วงเวลานั้น การขนส่งมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ นำไปสู่การพัฒนาล้อและเรือใบ

จนกระทั่งถึงยุคสมัยใหม่ ยังไม่มีการแบ่งแยกที่ชัดเจนระหว่างวิศวกรรมโยธาและสถาปัตยกรรม และคำว่าวิศวกรและสถาปนิกส่วนใหญ่เป็นเพียงความแตกต่างทางภูมิศาสตร์ที่หมายถึงอาชีพเดียวกัน และมักใช้แทนกันได้^{[ 9 ]}การก่อสร้างพีระมิดในอียิปต์ ( ประมาณ 2700 –2500 ปีก่อนคริสตกาล) ถือเป็นตัวอย่างแรกๆ ของการก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ในประวัติศาสตร์ สิ่งก่อสร้างทางวิศวกรรมโยธาโบราณทางประวัติศาสตร์อื่นๆ ได้แก่ ระบบจัดการน้ำ Qanatในประเทศอิหร่านในปัจจุบัน (ระบบที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุมากกว่า 3,000 ปีและยาวกว่า 71 กิโลเมตร (44 ไมล์) ^{[ 10 ]} ) วิหารพาร์เธนอนโดยอิกตินอสในกรีกโบราณ (447–438 ปีก่อนคริสตกาล) ถนนอัปเปียนโดยวิศวกรชาวโรมัน ( ประมาณ 312 ปีก่อนคริสตกาล ) กำแพงเมืองจีนโดยแม่ทัพเมิ่งเทียนภายใต้คำสั่งของจักรพรรดิฉินซีฮวงตี้ ( ประมาณ 220 ปีก่อนคริสตกาล ) ^{[ 11 ]}และเจดีย์ที่สร้างขึ้นในศรีลังกา โบราณ เช่นเจตวันารามยะและงานชลประทานขนาดใหญ่ในอนุราธปุระชาวโรมันได้พัฒนาสิ่งก่อสร้างทางวิศวกรรมโยธาทั่วทั้งจักรวรรดิ โดยเฉพาะอย่างยิ่งท่อส่งน้ำป้อมปราการท่าเรือ สะพาน เขื่อน และถนน

ในศตวรรษที่ 18 คำว่าวิศวกรรมโยธาถูกบัญญัติขึ้นเพื่อรวมทุกสิ่งที่เป็นพลเรือน ตรงข้ามกับวิศวกรรมทหาร^{[ 4 ]}ในปี 1747 สถาบันแห่งแรกสำหรับการสอนวิศวกรรมโยธาÉcole Nationale des Ponts et Chausséesได้ถูกก่อตั้งขึ้นในฝรั่งเศส และมีตัวอย่างเพิ่มเติมตามมาในประเทศอื่นๆ ในยุโรป เช่น สเปน (Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos) ^{[ 12 ]}วิศวกร โยธา คนแรกที่ประกาศตนเองคือจอห์น สมีตันผู้สร้างประภาคารเอ็ดดี้สโตน [ ^{3 ] [ 11 ] ใน}ปี 1771 สมีตันและเพื่อนร่วมงานบางคนได้ก่อตั้งสมาคมวิศวกรโยธาสมีตัน ซึ่งเป็นกลุ่มผู้นำของวิชาชีพที่พบปะกันอย่างไม่เป็นทางการระหว่างรับประทานอาหารเย็น แม้ว่าจะมีหลักฐานของการประชุมทางเทคนิคอยู่บ้าง แต่มันก็เป็นเพียงสมาคมทางสังคมเท่านั้น

ในปี พ.ศ. 2461 สถาบันวิศวกรโยธาได้ก่อตั้งขึ้นในลอนดอน^{[ 13 ]}และในปี พ.ศ. 2463 วิศวกรผู้มีชื่อเสียงอย่างโทมัส เทลฟอร์ดได้ดำรงตำแหน่งประธานคนแรก สถาบันได้รับพระราชทานพระราชบัญญัติในปี พ.ศ. 2461 ซึ่งเป็นการรับรองอย่างเป็นทางการว่าวิศวกรรมโยธาเป็นวิชาชีพ โดยพระราชบัญญัติดังกล่าวได้กำหนดนิยามของวิศวกรรมโยธาไว้ดังนี้:

ศิลปะในการควบคุมแหล่งพลังงานอันยิ่งใหญ่ในธรรมชาติเพื่อการใช้งานและความสะดวกสบายของมนุษย์ ในฐานะที่เป็นวิธีการผลิตและการค้าขายในรัฐต่างๆ ทั้งการค้าภายนอกและภายใน ดังที่นำไปใช้ในการก่อสร้างถนน สะพาน ท่อส่งน้ำ คลอง การเดินเรือในแม่น้ำ และท่าเทียบเรือเพื่อการติดต่อและการแลกเปลี่ยนภายใน และในการก่อสร้างท่าเรือ ท่าจอดเรือ เขื่อนกันคลื่น และประภาคาร และในศิลปะการเดินเรือด้วยพลังงานเทียมเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า และในการก่อสร้างและการใช้งานเครื่องจักร และในการระบายน้ำของเมืองและชุมชน^{[ 14 ]}

วิทยาลัยเอกชนแห่งแรกที่สอนวิศวกรรมโยธาในสหรัฐอเมริกาคือมหาวิทยาลัยนอร์วิชซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1819 โดยกัปตันอัลเดน พาร์ทริดจ์^{[ 15 ]}ปริญญาด้านวิศวกรรมโยธาใบแรกในสหรัฐอเมริกาได้รับมอบโดยสถาบันโพลีเทคนิคเรนส์เซลเลอร์ในปี 1835 ^{[ 16 ] [ 17 ]}ปริญญาดังกล่าวใบแรกที่มอบให้แก่ผู้หญิงได้รับมอบโดยมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ให้แก่โนรา สแตนตัน แบลทช์ในปี 1905 ^{[ 18 ]}

ในสหราชอาณาจักรช่วงต้นศตวรรษที่ 19 การแบ่งแยกระหว่างวิศวกรรมโยธาและวิศวกรรมทหาร (ซึ่งดำเนินการโดยสถาบันการทหารหลวงวูลวิช ) ประกอบกับความต้องการของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ก่อให้เกิดโครงการริเริ่มด้านการศึกษาทางวิศวกรรมใหม่ๆ ขึ้น: หลักสูตรวิศวกรรมโยธาและเหมืองแร่ก่อตั้งขึ้นที่คิงส์คอลเลจลอนดอนในปี 1838 ส่วนใหญ่เป็นการตอบสนองต่อการเติบโตของระบบรถไฟและความต้องการวิศวกรที่มีคุณสมบัติมากขึ้นวิทยาลัยเอกชนสำหรับวิศวกรโยธาในพัตนีย์ก่อตั้งขึ้นในปี 1839 และตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมแห่งแรกของสหราชอาณาจักรก่อตั้งขึ้นที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ในปี 1840

โดยทั่วไป วิศวกรโยธาจะมีวุฒิการศึกษาด้านวิศวกรรมโยธา ระยะเวลาการศึกษาอยู่ที่สามถึงห้าปี และวุฒิการศึกษาที่สำเร็จจะถูกกำหนดให้เป็นปริญญาตรีเทคโนโลยีหรือปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์หลักสูตรโดยทั่วไปประกอบด้วยวิชาฟิสิกส์ คณิตศาสตร์การจัดการโครงการการออกแบบ และหัวข้อเฉพาะในวิศวกรรมโยธา หลังจากเรียนหลักสูตรพื้นฐานในสาขาย่อยส่วนใหญ่ของวิศวกรรมโยธาแล้ว พวกเขาจะศึกษาต่อเพื่อเชี่ยวชาญในสาขาย่อยหนึ่งสาขาหรือมากกว่านั้นในระดับสูงขึ้น ในขณะที่ปริญญาตรี (BEng/BSc) โดยปกติจะให้คุณสมบัติที่ได้รับการรับรองจากอุตสาหกรรมแก่ผู้เรียนที่ประสบความสำเร็จ สถาบันการศึกษาบางแห่งก็เปิดสอนหลักสูตรระดับสูงกว่าปริญญาตรี (MEng/MSc) ซึ่งช่วยให้นักเรียนสามารถเชี่ยวชาญในสาขาที่ตนสนใจได้มากขึ้น^{[ 19 ]}

ในประเทศส่วนใหญ่ ปริญญาตรีด้านวิศวกรรมศาสตร์ถือเป็นก้าวแรกสู่การรับรองวิชาชีพและองค์กรวิชาชีพจะเป็นผู้รับรองหลักสูตรปริญญา หลังจากสำเร็จการศึกษาหลักสูตรที่ได้รับการรับรองแล้ว วิศวกรจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดต่างๆ รวมถึงประสบการณ์การทำงานและการสอบ ก่อนที่จะได้รับการรับรอง เมื่อได้รับการรับรองแล้ว วิศวกรจะได้รับการแต่งตั้งเป็นวิศวกรวิชาชีพ (ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา และแอฟริกาใต้) วิศวกรชาร์เตอร์ (ใน ประเทศ เครือจักรภพ ส่วนใหญ่ ) วิศวกรวิชาชีพชาร์เตอร์ (ในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ ) หรือวิศวกรยุโรป (ในประเทศส่วนใหญ่ของสหภาพยุโรป ) มีข้อตกลงระหว่างประเทศระหว่างองค์กรวิชาชีพที่เกี่ยวข้องเพื่อให้วิศวกรสามารถประกอบวิชาชีพข้ามพรมแดนได้

ประโยชน์ของการรับรองจะแตกต่างกันไปตามสถานที่ ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา “เฉพาะวิศวกรมืออาชีพ ที่ได้รับใบอนุญาตเท่านั้น ที่สามารถจัดทำ ลงนาม ประทับตรา และส่งแผนงานและแบบร่างทางวิศวกรรมไปยังหน่วยงานของรัฐเพื่อขออนุมัติ หรือประทับตรางานวิศวกรรมสำหรับลูกค้าภาครัฐและเอกชน” ^{[ 20 ]}ข้อกำหนดนี้บังคับใช้ภายใต้กฎหมายระดับจังหวัด เช่น พระราชบัญญัติวิศวกรในควิเบก [ ^{21 ] ไม่มี}กฎหมายดังกล่าวที่ตราขึ้นในประเทศอื่น ๆ รวมถึงสหราชอาณาจักร ในออสเตรเลีย การออกใบอนุญาตวิศวกรของรัฐจำกัดเฉพาะรัฐควีนส์แลนด์หน่วยงานรับรองเกือบทั้งหมดมีจรรยาบรรณที่สมาชิกทุกคนต้องปฏิบัติตาม^{[ 22 ]}

วิศวกรต้องปฏิบัติตามกฎหมายสัญญาในความสัมพันธ์ตามสัญญากับฝ่ายอื่น ในกรณีที่งานของวิศวกรล้มเหลว พวกเขาอาจต้องรับผิดตามกฎหมายละเมิดจากการประมาทเลินเล่อและในกรณีร้ายแรง อาจถูกดำเนินคดีอาญา^{[ 23 ]}งานของวิศวกรยังต้องปฏิบัติตามกฎและข้อบังคับอื่นๆ อีกมากมาย เช่นรหัสอาคารและกฎหมาย สิ่งแวดล้อม

วิศวกรรมโยธาเป็นสาขาย่อยหลายสาขา วิศวกรโยธาทั่วไปทำงานร่วมกับผู้สำรวจและวิศวกรโยธาเฉพาะทางเพื่อออกแบบงานปรับระดับดิน ระบบระบายน้ำทางเท้า ระบบประปา ระบบบำบัดน้ำเสีย เขื่อน ระบบไฟฟ้าและการสื่อสาร วิศวกรรมโยธาทั่วไปยังเรียกอีกอย่างว่า วิศวกรรมพื้นที่ ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของวิศวกรรมโยธาที่เน้นการเปลี่ยนการใช้ประโยชน์ที่ดินจากอย่างหนึ่งไปเป็นอีกอย่างหนึ่ง วิศวกรพื้นที่ใช้เวลาในการเยี่ยมชมสถานที่ก่อสร้าง พบปะกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย และจัดทำแผนการก่อสร้าง วิศวกรโยธาประยุกต์ใช้หลักการของวิศวกรรมธรณีเทคนิค วิศวกรรมโครงสร้าง วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม วิศวกรรมขนส่ง และวิศวกรรมการก่อสร้างกับโครงการที่อยู่อาศัย โครงการเชิงพาณิชย์ โครงการอุตสาหกรรม และโครงการสาธารณะทุกขนาดและทุกระดับของการก่อสร้าง

วิศวกรรมชายฝั่งเกี่ยวข้องกับการจัดการพื้นที่ชายฝั่ง ในบางเขตอำนาจศาล คำว่า การป้องกันทะเล และ การคุ้มครองชายฝั่ง หมายถึง การป้องกันน้ำท่วม และ การกัดเซาะ ตามลำดับ การป้องกันชายฝั่งเป็นคำที่ใช้กันมาแต่ดั้งเดิมมากกว่า แต่การจัดการชายฝั่งก็ได้รับความนิยมเช่นกัน

วิศวกรรมก่อสร้างเกี่ยวข้องกับการวางแผนและการดำเนินการ การขนส่งวัสดุ และการพัฒนาพื้นที่โดยอาศัยหลักการทางวิศวกรรมไฮดรอลิก วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม วิศวกรรมโครงสร้าง และวิศวกรรมธรณีเทคนิค เนื่องจากบริษัทก่อสร้างมักมีความเสี่ยงทางธุรกิจสูงกว่าบริษัทวิศวกรรมโยธาประเภทอื่น ๆ วิศวกรก่อสร้างจึงมักมีส่วนร่วมในธุรกรรมเชิงธุรกิจมากกว่า เช่น การร่างและตรวจสอบสัญญา การวิเคราะห์และประเมินการดำเนินงานด้านโลจิสติกส์และการตรวจสอบราคาวัสดุ

วิศวกรรมแผ่นดินไหวเกี่ยวข้องกับการออกแบบโครงสร้างเพื่อทนต่อการสัมผัสกับแผ่นดินไหวที่เป็นอันตราย วิศวกรรมแผ่นดินไหวเป็นสาขาย่อยของวิศวกรรมโครงสร้าง วัตถุประสงค์หลักของวิศวกรรมแผ่นดินไหวคือ^{[ 24 ]}เพื่อทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ของโครงสร้างบนพื้นดินที่สั่นคลอน คาดการณ์ผลที่ตามมาของแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้น และออกแบบ สร้าง และบำรุงรักษาโครงสร้างให้สามารถทนต่อแผ่นดินไหวได้ตามข้อกำหนดของรหัสอาคาร

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อมเป็นคำที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับวิศวกรรมสุขาภิบาลแม้ว่าในอดีตวิศวกรรมสุขาภิบาลจะไม่ได้ครอบคลุมงานด้านการจัดการของเสียอันตรายและการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมที่ครอบคลุมโดยวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมมากนัก นอกจากนี้ยังมีคำอื่นๆ ที่ใช้กันอยู่ เช่น วิศวกรรมสาธารณสุขและวิศวกรรมอนามัยสิ่งแวดล้อม

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อมเกี่ยวข้องกับการบำบัดของเสียทางเคมี ชีวภาพ หรือความร้อน การทำความสะอาดน้ำและอากาศ และการฟื้นฟูพื้นที่ปนเปื้อนหลังจากการกำจัดของเสียหรือการปนเปื้อนโดยอุบัติเหตุ หัวข้อที่ครอบคลุมโดยวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การขนส่งมลพิษการทำความสะอาดน้ำการบำบัดน้ำเสีย มลพิษทางอากาศการบำบัดของเสียของแข็งการรีไซเคิลและการจัดการของเสียอันตรายวิศวกรสิ่งแวดล้อมบริหารจัดการการลดมลพิษวิศวกรรมสีเขียวและนิเวศวิทยาอุตสาหกรรมวิศวกรสิ่งแวดล้อมยังรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมของการดำเนินการที่เสนออีกด้วย

วิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์คือการตรวจสอบวัสดุผลิตภัณฑ์โครงสร้าง หรือส่วนประกอบที่ชำรุดหรือใช้งานไม่ได้ตามที่ตั้งใจไว้ ทำให้เกิดการบาดเจ็บหรือความเสียหายต่อทรัพย์สิน ผลที่ตามมาจากการชำรุดนั้นอยู่ภายใต้กฎหมายความรับผิดต่อผลิตภัณฑ์ สาขานี้ยังเกี่ยวข้องกับการย้อนรอยกระบวนการและขั้นตอนที่นำไปสู่อุบัติเหตุในการใช้งานยานพาหนะหรือเครื่องจักร โดยทั่วไปแล้ว วิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์มักนำไปใช้ในคดีแพ่ง แต่ก็อาจมีประโยชน์ในคดีอาญาได้เช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว จุดประสงค์ของการตรวจสอบทางวิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์ คือการค้นหาสาเหตุของการชำรุดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพหรืออายุการใช้งานของส่วนประกอบ หรือเพื่อช่วยศาลในการพิจารณาข้อเท็จจริงของอุบัติเหตุ นอกจากนี้ยังอาจเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการเรียกร้องสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญา โดยเฉพาะ สิทธิบัตร

วิศวกรรมธรณีเทคนิคศึกษาหินและดินที่รองรับระบบวิศวกรรมโยธา ความรู้จากสาขาวิทยาศาสตร์ดินวิทยาศาสตร์วัสดุกลศาสตร์และอุทกศาสตร์ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบฐานรากกำแพงกันดินและโครงสร้างอื่นๆ อย่างปลอดภัยและประหยัด ความพยายามด้านสิ่งแวดล้อมในการปกป้องน้ำใต้ดินและการบำรุงรักษาหลุมฝังกลบอย่างปลอดภัยได้ก่อให้เกิดสาขาการวิจัยใหม่ที่เรียกว่าวิศวกรรมธรณีสิ่งแวดล้อม^{[ 25 ] [ 26 ]}

การระบุคุณสมบัติของดินเป็นความท้าทายสำหรับวิศวกรธรณีเทคนิคเงื่อนไขขอบเขตมักจะถูกกำหนดไว้อย่างดีในสาขาวิศวกรรมโยธาอื่นๆ แต่ต่างจากเหล็กหรือคอนกรีต คุณสมบัติและพฤติกรรมของดินนั้นยากที่จะคาดเดาได้เนื่องจากความแปรปรวนและข้อจำกัดในการสำรวจยิ่งไปกว่านั้น ดินยังแสดงความแข็งแรงความแข็ง และการขยายตัว (การเปลี่ยนแปลงปริมาตรที่เกี่ยวข้องกับการใช้แรงเฉือน ) ที่ไม่ เชิง เส้น ( ขึ้นอยู่ กับความเค้น ) ทำให้การศึกษากลศาสตร์ของดินยากยิ่งขึ้น^{[ 25 ]}วิศวกรธรณีเทคนิคมักทำงานร่วมกับนักธรณีวิทยามืออาชีพผู้เชี่ยวชาญ ด้านวิศวกรรมธรณีวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ดิน^{[ 27 ]}

วิทยาศาสตร์วัสดุมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวิศวกรรมโยธา โดยศึกษาลักษณะพื้นฐานของวัสดุ และเกี่ยวข้องกับเซรามิก เช่น คอนกรีตและแอสฟัลต์ผสม โลหะที่แข็งแรง เช่น อะลูมิเนียมและเหล็ก และพอลิเมอร์เทอร์โมเซตติงรวมถึงโพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) และเส้นใยคาร์บอน

วิศวกรรมวัสดุเกี่ยวข้องกับการปกป้องและป้องกัน (เช่น สีและวัสดุเคลือบผิว) การผสมโลหะเป็นการรวมโลหะสองชนิดเข้าด้วยกันเพื่อผลิตโลหะอีกชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติตามต้องการ วิศวกรรมวัสดุผสมผสานองค์ประกอบของฟิสิกส์ประยุกต์และเคมีด้วยความสนใจของสื่อในปัจจุบันเกี่ยวกับนาโนวิทยาและนาโนเทคโนโลยีวิศวกรรมวัสดุจึงเป็นหัวใจสำคัญของการวิจัยทางวิชาการ นอกจากนี้ยังเป็นส่วนสำคัญของวิศวกรรมนิติวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์ความเสียหายอีก ด้วย

การพัฒนาพื้นที่หรือที่รู้จักกันในชื่อการวางแผนพื้นที่มุ่งเน้นไปที่การวางแผนและศักยภาพในการพัฒนาพื้นที่ ตลอดจนการจัดการผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากปัญหาการอนุญาตและความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม^{[ 28 ]}

วิศวกรรมโครงสร้างเกี่ยวข้องกับการออกแบบโครงสร้างและการวิเคราะห์โครงสร้างของอาคาร สะพานหอคอยสะพานลอยอุโมงค์โครงสร้างนอกชายฝั่ง เช่น แหล่งน้ำมันและก๊าซในทะเลโครงสร้างอากาศยานและโครงสร้างอื่นๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการระบุภาระที่กระทำต่อโครงสร้าง และแรงและความเค้นที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้างนั้นเนื่องจากภาระเหล่านั้น จากนั้นจึงออกแบบโครงสร้างเพื่อให้สามารถรองรับและต้านทานภาระเหล่านั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภาระอาจเป็นน้ำหนักของโครงสร้างเอง ภาระคงที่อื่นๆ ภาระจร ภาระเคลื่อนที่ (ล้อ) ภาระลม ภาระแผ่นดินไหว ภาระจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เป็นต้น วิศวกรโครงสร้างต้องออกแบบโครงสร้างให้ปลอดภัยสำหรับผู้ใช้งานและเพื่อให้สามารถใช้งานได้ตามที่ออกแบบไว้ (เพื่อให้สามารถใช้งานได้ ) เนื่องจากลักษณะของเงื่อนไขการรับภาระบางอย่าง ทำให้เกิดสาขาย่อยภายในวิศวกรรมโครงสร้างขึ้น เช่นวิศวกรรมลมและวิศวกรรมแผ่นดินไหว^{[ 29 ]}

ปัจจัยในการออกแบบจะรวมถึงความแข็งแรง ความแข็งแง และความมั่นคงของโครงสร้างเมื่อรับน้ำหนัก ซึ่งอาจเป็นน้ำหนักคงที่ เช่น เฟอร์นิเจอร์หรือน้ำหนักของตัวโครงสร้างเอง หรือน้ำหนักพลวัต เช่น ลม แผ่นดินไหว ฝูงชน หรือน้ำหนักจากยานพาหนะ หรือน้ำหนักชั่วคราว เช่น น้ำหนักจากการก่อสร้างชั่วคราวหรือแรงกระแทก ปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ต้นทุน ความสามารถในการก่อสร้าง ความปลอดภัย ความสวยงาม และความยั่งยืน

การสำรวจคือกระบวนการที่ผู้สำรวจทำการวัดขนาดต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนหรือใกล้พื้นผิวโลก อุปกรณ์สำรวจ เช่น กล้องระดับและกล้องวัดมุม ใช้สำหรับการวัดค่าเบี่ยงเบนเชิงมุม ระยะทางแนวนอน แนวตั้ง และความลาดชันอย่างแม่นยำ ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ การวัดระยะทางอิเล็กทรอนิกส์ (EDM) กล้องสำรวจแบบรวม (Total Station) การสำรวจด้วย GPS และการสแกนด้วยเลเซอร์ ได้เข้ามาแทนที่เครื่องมือแบบดั้งเดิมไปมากแล้ว ข้อมูลที่รวบรวมได้จากการวัดสำรวจจะถูกแปลงเป็นภาพกราฟิกของพื้นผิวโลกในรูปแบบของแผนที่ จากนั้นวิศวกรโยธา ผู้รับเหมา และนายหน้าอสังหาริมทรัพย์จะใช้ข้อมูลนี้ในการออกแบบ สร้าง และซื้อขาย ตามลำดับ องค์ประกอบของโครงสร้างจะต้องมีการกำหนดขนาดและตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน รวมถึงขอบเขตของพื้นที่และโครงสร้างที่อยู่ติดกันด้วย

แม้ว่าการสำรวจจะเป็นวิชาชีพเฉพาะที่มีคุณสมบัติและการออกใบอนุญาตแยกต่างหาก แต่วิศวกรโยธาได้รับการฝึกอบรมพื้นฐานด้านการสำรวจและการทำแผนที่ รวมถึงระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์นอกจากนี้ นักสำรวจยังวางผังเส้นทางรถไฟรถรางทางหลวง ถนน ท่อส่ง และทางสัญจร ตลอดจนกำหนดตำแหน่งโครงสร้างพื้นฐานอื่นๆ เช่นท่าเรือก่อนการก่อสร้าง

การสำรวจที่ดิน

ในสหรัฐอเมริกา แคนาดา สหราชอาณาจักร และประเทศส่วนใหญ่ในเครือจักรภพ การสำรวจที่ดินถือเป็นวิชาชีพที่แยกต่างหากและแตกต่างออกไปผู้สำรวจที่ดินไม่ถือว่าเป็นวิศวกร และมีสมาคมวิชาชีพและข้อกำหนดด้านใบอนุญาตของตนเอง โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้บริการของผู้สำรวจที่ดินที่ได้รับใบอนุญาตสำหรับการสำรวจขอบเขตที่ดิน (เพื่อกำหนดขอบเขตของที่ดินโดยใช้คำอธิบายทางกฎหมาย) และแผนผังการแบ่งแยกที่ดิน (แผนผังหรือแผนที่ที่อิงจากการสำรวจที่ดิน โดยมีเส้นขอบเขตวาดอยู่ภายในที่ดินแปลงใหญ่เพื่อระบุการสร้างเส้นขอบเขตและถนนใหม่) ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการสำรวจที่ดินเพื่อการกำหนดเขตแดน พวก เขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางธรณีวิทยาที่สำคัญใต้และบนพื้นดิน

การสำรวจงานก่อสร้าง

โดยทั่วไปแล้ว การสำรวจเพื่อการก่อสร้างจะดำเนินการโดยช่างเทคนิคผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งแตกต่างจากการสำรวจที่ดิน แผนที่ได้จากการสำรวจนี้ไม่มีสถานะทางกฎหมาย ผู้สำรวจเพื่อการก่อสร้างจะปฏิบัติงานดังต่อไปนี้:

• สำรวจสภาพแวดล้อมปัจจุบันของพื้นที่ก่อสร้างในอนาคต รวมถึงลักษณะภูมิประเทศ อาคารและโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ และโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินเท่าที่จะเป็นไปได้
• "การวางผัง" หรือ "การกำหนดตำแหน่ง": การวางจุดอ้างอิงและเครื่องหมายที่จะเป็นแนวทางในการก่อสร้างโครงสร้างใหม่ เช่น ถนนหรืออาคาร;
• ตรวจสอบตำแหน่งที่ตั้งของสิ่งปลูกสร้างระหว่างการก่อสร้าง;
• การสำรวจตามสภาพจริง (As-Built surveying): การสำรวจที่ดำเนินการเมื่อสิ้นสุดโครงการก่อสร้าง เพื่อตรวจสอบว่างานที่ได้รับอนุญาตนั้นเสร็จสมบูรณ์ตามข้อกำหนดที่ระบุไว้ในแบบแปลน

วิศวกรรมการขนส่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายผู้คนและสินค้าอย่างมีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และเอื้อต่อชุมชนที่มีชีวิตชีวา ซึ่งรวมถึงการกำหนดรายละเอียด การออกแบบ การก่อสร้าง และการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง เช่น ถนน คลอง ทางหลวงระบบรางสนามบิน ท่าเรือ และระบบขนส่งมวลชนครอบคลุมถึงสาขาต่างๆ เช่น การออกแบบการขนส่งการวางแผนการขนส่งวิศวกรรมจราจร วิศวกรรมเมืองบางด้าน ทฤษฎี การเข้าคิววิศวกรรมทางเท้าระบบขนส่งอัจฉริยะ (ITS) และการจัดการโครงสร้าง พื้นฐาน

วิศวกรรมเทศบาลเกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นฐานของเทศบาล ซึ่งรวมถึงการกำหนดรายละเอียด การออกแบบ การก่อสร้าง และการบำรุงรักษาถนนทางเท้าระบบประปาระบบระบาย น้ำเสีย ไฟส่องสว่าง การจัดการ และ การกำจัด ขยะมูลฝอยของเทศบาล คลังเก็บวัสดุต่างๆ ที่ใช้ในการบำรุงรักษาและงานสาธารณะ (เช่น เกลือ ทราย เป็นต้น) สวนสาธารณะและโครงสร้างพื้นฐานสำหรับจักรยานในกรณีของ ระบบ สาธารณูปโภค ใต้ดิน อาจรวมถึงส่วนงานโยธา (ท่อร้อยสายและห้องเข้าถึง) ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าและโทรคมนาคมในท้องถิ่นด้วย นอกจากนี้ยังอาจรวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บขยะและการบริการรถโดยสารประจำทางบางสาขาวิชาเหล่านี้อาจทับซ้อนกับสาขาวิศวกรรมโยธาอื่นๆ แต่โดยทั่วไปแล้ววิศวกรรมเทศบาลจะเน้นที่การประสานงานของเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานและบริการเหล่านี้ เนื่องจากมักจะสร้างพร้อมกันและบริหารจัดการโดยหน่วยงานเทศบาลเดียวกัน วิศวกรเทศบาลอาจออกแบบงานโยธาในพื้นที่สำหรับอาคารขนาดใหญ่ โรงงานอุตสาหกรรม หรือวิทยาเขต (เช่น ถนนทางเข้า ที่จอดรถ ระบบประปา การบำบัดหรือการบำบัดเบื้องต้นของน้ำเสีย ระบบระบายน้ำในพื้นที่ เป็นต้น)

วิศวกรรมทรัพยากรน้ำเกี่ยวข้องกับการเก็บรวบรวมและการจัดการน้ำ (ในฐานะทรัพยากรธรรมชาติ ) ดังนั้น ในฐานะที่เป็นสาขาวิชาหนึ่ง วิศวกรรมทรัพยากรน้ำจึงผสมผสานองค์ประกอบของอุทกวิทยา วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมอุตุนิยมวิทยา การอนุรักษ์และการจัดการทรัพยากรสาขาวิศวกรรมโยธาด้านนี้เกี่ยวข้องกับการคาดการณ์และการจัดการทั้งคุณภาพและปริมาณของน้ำทั้งในแหล่งน้ำใต้ดิน ( ชั้นหินอุ้มน้ำ ) และบนดิน (ทะเลสาบ แม่น้ำ และลำธาร) วิศวกรทรัพยากรน้ำจะวิเคราะห์และสร้างแบบจำลองพื้นที่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มากบนโลกเพื่อคาดการณ์ปริมาณและองค์ประกอบของน้ำขณะที่ไหลเข้า ผ่าน หรือออกจากสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ อย่างไรก็ตาม การออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวกจริงอาจมอบหมายให้วิศวกรสาขาอื่นเป็นผู้ดำเนินการ

วิศวกรรมไฮดรอลิกเกี่ยวข้องกับการไหลและการลำเลียงของของเหลว โดยเฉพาะน้ำ สาขาวิศวกรรมโยธาแขนงนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการออกแบบท่อส่งน้ำ ระบบประปาระบบระบายน้ำ (รวมถึงสะพาน เขื่อนคลอง ท่อระบายน้ำ คันดินท่อระบายน้ำฝน)และคลองต่างๆ วิศวกรไฮดรอลิกออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้โดยใช้แนวคิดเรื่องความดันของของเหลวสถิตศาสตร์ของของเหลวพลศาสตร์ของของเหลวและไฮดรอลิก เป็นต้น

ระบบวิศวกรรมโยธาเป็นสาขาวิชาที่ส่งเสริมการใช้ความคิดเชิงระบบเพื่อจัดการความซับซ้อนและการเปลี่ยนแปลงในวิศวกรรมโยธาภายในบริบทสาธารณะที่กว้างขึ้น โดยตั้งสมมติฐานว่าการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน ทางวิศวกรรมโยธาอย่างเหมาะสม นั้นต้องอาศัย ความเข้าใจ แบบองค์รวม และสอดคล้องกันเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยสำคัญทั้งหมดที่มีส่วนทำให้โครงการประสบความสำเร็จ ในขณะเดียวกันก็เน้นย้ำถึงความสำคัญของการใส่ใจในรายละเอียดทางเทคนิค จุดประสงค์คือเพื่อช่วยบูรณา การวงจรชีวิตโครงการวิศวกรรมโยธาทั้งหมดตั้งแต่แนวคิด การวางแผน การออกแบบ การผลิต การดำเนินงาน ไปจนถึงการรื้อถอน^{[ 30 ] [ 31 ]}

• บล็อกลีย์, เดวิด (2014). วิศวกรรมโครงสร้าง: บทนำฉบับย่อ . นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด. ISBN 978-0-19-967193-9.
• Chen, WF; Liew, JY Richard, บรรณาธิการ (2002). คู่มือวิศวกรรมโยธา . สำนักพิมพ์ CRC. ISBN 978-0-8493-0958-8.
• มิวร์ วูด, เดวิด (2012). วิศวกรรมโยธา: บทนำฉบับย่อ . นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด . ISBN 978-0-19-957863-4.
• ริคเก็ตส์, โจนาธาน ที.; ลอฟติน, เอ็ม. เคนท์; เมอร์ริตต์, เฟรเดอริค เอส., บรรณาธิการ (2004). คู่มือมาตรฐานสำหรับวิศวกรโยธา (ฉบับที่ 5). แมคกรอว์ ฮิลล์. ISBN 978-0-07-136473-7.

Wikiquote มีคำคมที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมโยธา

• สถาบันวิศวกรโยธา
• ฐานข้อมูลซอฟต์แวร์วิศวกรรมโยธา
• สถาบันวิศวกรสำรวจโยธา
• หลักสูตรวิศวกรรมโยธา จาก MIT OpenCourseWare