માટીકામ : માટીનું ખોદાણ કે માટીનું પુરાણ. કોઈ પણ સિવિલ ઇજનેરી રચના માટે કરવામાં આવતું પાયાનું ખોદકામ એ માટીકામનો એક પ્રકાર છે. કોઈ પણ સિવિલ ઇજનેરી રચનાના બાંધકામની શરૂઆત કરવા માટે નિયત લેવલ ધરાવતી સપાટી(formation level)ની આવશ્યકતા રહેલી છે. આ નિયત લેવલનું મૂલ્ય રચના કરનાર ઇજનેર નક્કી કરે છે. રચનાના સ્થળની સ્થળાકૃતિ મુજબ નિયત સપાટી મેળવવા માટે ક્યારેક માટીનું ખોદાણ તો ક્યારેક પુરાણ કરવું પડે. નિયત સપાટી મેળવવા માટે કરવામાં આવતા આ માટીકામને sub-grade પણ કહેવામાં આવે છે. બાંધકામ માટે નિયત સપાટી મેળવવા ઉપરાંત અન્ય હેતુઓ માટે પણ માટીકામ કરવામાં આવે છે. જેમ કે શહેરના નીચાણવાળા વિસ્તારોને ઊંચા લાવવા માટીનું પુરાણ કરવામાં આવે છે, પાણીને રોકવા માટે માટીનો પાળો (બંધ) બાંધવામાં આવે છે, ખાલી જગ્યા અથવા પોલાણમાં માટી પૂરવામાં આવે છે. જેમ કે મકાનના ભોંયતળિયા પર પ્લિન્થમાં માટી પૂરવામાં આવે છે. બુગદા બનાવવા, પાણીનાં વહેણ બદલવા, પાણી તથા ગટરની લાઇનો જમીન નીચેથી પસાર કરવા માટે ખોદાણ કરવું પડે છે. પુરાણ માટે માટી મેળવવા માટે હંમેશાં માટી ખોદવી પડે છે. ખોદાણને કારણે મળેલી માટી બાંધકામમાં યોગ્ય જગ્યાએ વાપરવા પ્રયત્ન કરાય છે. અન્યથા તેને જમીન પર પાળાઓ(spoil bank)ની રચનામાં વપરાય. આદર્શ પરિસ્થિતિ એ કહેવાય કે જ્યારે ખોદાયેલી તમામ માટી પુરાણમાં વપરાય. આ સ્થિતિને માટીકામનું સંતુલન (balancing of earthwork) કહે છે. માટીકામના ભાવો માટે માટી કેટલી ઊંડાઈથી ખોદવાની છે (lift) તથા ખોદેલી માટી કેટલે દૂર લઈ જવાની છે (load) તેના આધારે નક્કી થાય છે. માટીકામના ભાવોમાં જમીનનો પ્રકાર, માટીકામ માટે વાપરવામાં આવતાં સાધનો વગેરે પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.
આકૃતિ 1 : મકાનનો ખોદેલ પાયો તથા પ્લિન્થમાં માટીનું પુરાણ
જ્યારે ખોદેલી માટીનો ઉપયોગ કરીને પુરાણ કરવામાં આવે એટલે કે પાળો બનાવવામાં આવે તેને embankment કે earthen bund કહેવામાં આવે છે. આ પ્રકારના પાળાઓ માટે ખાસ પ્રકારની માટી પસંદ કરવામાં આવે છે. આ માટી તમામ બાહ્ય બળોનો સામનો કરીને તેના આડછેદના નિયત ઢાળ જાળવવા માટે સક્ષમ હોવી જોઈએ. પાળાઓના બાંધકામ દરમિયાન માટીનું ભેજપ્રમાણ જાળવીને રોલર દ્વારા દાબવામાં આવે છે, જેથી તેમાં રહેલું પોલાણ (voids) નીકળી જાય તથા નિયત ઢાળ પણ જળવાય. જ્યારે નિયત ગુણવત્તાવાળી માટી પ્રાપ્ય ન હોય અથવા માટીને વિશેષ ગુણધર્મો આપવાની જરૂર જણાય ત્યારે નીચે જણાવેલી પદ્ધતિઓ દ્વારા માટીની કૃત્રિમ માવજત કે સ્થાયીકરણ કરવામાં આવે છે. (1) યાંત્રિક સ્થાયીકરણ; (2) સિમેન્ટ સ્થાયીકરણ; (3) ચૂના સ્થાયીકરણ; (4) ડામર સ્થાયીકરણ; (5) રાસાયણિક સ્થાયીકરણ; (6) વિદ્યુત સ્થાયીકરણ; (7) ગરમ કરીને સ્થાયીકરણ.
આકૃતિ 2 : ખોદાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રેલવેલાઇન
અલગ-અલગ પ્રકારનાં સિવિલ ઇજનેરી બાંધકામોમાં કરવામાં આવતાં ખોદાણ તથા પુરાણ એમ બંને પ્રકારનાં માટીકામો વિવિધ આકૃતિઓમાં દર્શાવવામાં આવ્યાં છે.
આકૃતિ 1માં મકાનના પાયાનું ખોદાણ તથા પ્લિન્થમાં માટીનું પુરાણ દર્શાવવામાં આવેલ છે. ખોદેલ પાયામાં મકાનના પાયાનું ચણતર કરવામાં આવે છે, જેમાં સાદું કૉન્ક્રીટિંગ તથા પથ્થર અથવા ઈંટનું ચણતર કરવામાં આવે છે. પ્લિન્થમાં ખાસ પ્રકારની માટી પૂરવામાં આવે છે તથા તે માટી ઉપર ફરસબંદી ચણવામાં આવે છે.
આકૃતિ 2માં ખોદાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રેલવે-લાઇન દર્શાવવામાં આવેલ છે. ખોદાણ યોગ્ય ઢાળ મુજબ હોવું જોઈએ. વરસાદના પાણીનો ખાડામાં ભરાવો ન થાય તે માટે નીકો રાખવામાં આવે છે. ખોદેલી માટી જો અન્ય જગ્યાએ ઉપયોગમાં ન આવી હોય તો તેના પાળાઓ (spoil banks) બનાવવામાં આવે છે.
આકૃતિ 3 : માટીનું પુરાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રેલવે-લાઇન
આ. 3માં માટીનું પુરાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રેલવે-લાઇન દર્શાવવામાં આવેલ છે. માટીના પાળાને સાઇડમાં યોગ્ય ઢાળ આપવામાં આવે છે. વરસાદના પાણીના નિકાલ માટે બાજુમાં એક નીક રાખવામાં આવે છે.
આકૃતિ 4 (અ) : ખોદાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રસ્તો
આ. 4 (અ)માં ખોદાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રસ્તો દર્શાવવામાં આવેલ છે.
આકૃતિ 4 (આ) : પુરાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રસ્તો
આ. 4 (આ)માં પુરાણ કરીને બાંધવામાં આવેલ રસ્તો દર્શાવવામાં આવેલ છે. તેમાં પણ યોગ્ય ઢાળ, પાણીના નિકાલ માટે નીકો તથા વધારાની માટીના પાળાઓ બનાવવામાં આવે છે.
આકૃતિ 5માં માટીનું પુરાણ કરીને બાંધવામાં આવેલો બંધ દર્શાવેલ છે. તેની અંદરના ભાગની માટી અભેદ્ય હોય છે. બહારના ભાગે માટી થોડી છિદ્રોવાળી હોય છે. આ માટીકામ પણ યોગ્ય ઢાળ મુજબ કરવામાં આવે છે. સરોવર તરફના બંધના ઢાળ પર પથ્થરોનું રક્ષણાત્મક આવરણ રચવામાં આવે છે. વચ્ચેના ભાગની અભેદ્ય માટી સરોવરમાંથી અંત:સ્રવણ દ્વારા પ્રવેશતા પાણીને રોકે છે. બંધની બહારની બાજુ પર રૉક-ટો (rock-toe) તથા નીક બનાવવામાં આવે છે, જે બંધમાં પ્રવેશેલા પાણીને બહાર લાવે છે.
આકૃતિ 5 : માટીનો બંધ
માટીકામની જાળવણીમાં નીચેની બાબતો આવરી લેવામાં આવે છે.
(1) તેનો ઢાળ જો વરસાદ, પવન વગેરેથી ખવાઈ ગયો હોય કે વિકૃત થઈ ગયો હોય તો તેને તેના મૂળ આકારમાં લાવવો જોઈએ. ઢાળના રક્ષણ માટે નીચે મુજબનાં પગલાં લેવાં જોઈએ.
યોગ્ય નીકોની રચના કરી પાળામાં પ્રવેશતા પાણીને બહાર લાવવું.
ઢાળ પર પથ્થરનું રક્ષણાત્મક આવરણ પૂરું પાડવું.
ઢાળ પર ખાસ પ્રકારનું ઘાસ વાવવું.
(2) જરૂર જણાય તો breast-wall કે retaining wall જેવી આડશની રચના કરવી. આ દીવાલોમાં વરસાદના પાણીના નિકાલ માટે કાણાંઓ રાખવામાં આવે છે.
આકૃતિ 6 : યાંત્રિક શોવેલ-ખોદાણની સ્થિતિ : (1) શોવેલના દાંતા, (2) શોવેલ-બાલદી, (3) શોવેલ દ્વાર (બંધ સ્થિતિમાં), (4) બાલદી ઊંચકતો કેબલ, (5) શોવેલનો દંડ, (6) શોવેલ દંડને પકડતો બૂમ, (7) ગરગડી, (8) યંત્ર-ઓરડી, (9) ચાલક-પટ્ટો (ક્રાઉલર)
માટી ખોદવા માટેનાં યંત્રોમાં બુલડોઝર, અગલડોઝર, રોડ-ગ્રેડર, શોવેલ, ડ્રૅગલાઇન ડ્રેજર, ક્રૅબ વગેરે મુખ્ય છે. માટીનું વહન કરનાર યંત્રોમાં ટ્રૅક્ટર, સ્ક્રેપર, ખટારા, વેગન, ડમ્પર, વાહક પટ્ટા, હોડીઓ, કેબલ-માર્ગ, રેલમાર્ગ વગેરે મુખ્ય છે. કેટલાંક યંત્રો ખોદાણ તેમજ માટીવહન એમ બંને કાર્યો કરે છે. બુલડોઝર, અગલડોઝર, રોડ ગ્રેડર વગેરે યંત્રોનું કામ ખોદાણનું હોવા છતાં તેઓ ખોદેલી માટીને થોડે સુધી ખસેડવાનું પણ કાર્ય કરશે. સ્ક્રેપર ખોદાણ પણ કરે છે, તથા ખોદેલી માટી લાંબા અંતર સુધી લઈ જઈ શકે છે. શોવેલ ખોદવાનું કામ તથા ખોદેલી માટી ખટારામાં ભરવાનું કામ તથા તે બંને કામો એકસાથે પણ કરે છે. ટ્રૅક્ટર ખોદાણયંત્રોને ધકેલવાનું તેમજ ખોદેલી માટીથી ભરેલાં વૅગન ખેંચી જવાનું કામ કરે છે. ડ્રેજર તથા ક્રૅબ પાણીની અંદર ખોદાણ કરે છે. ડ્રૅગ- લાઇન જમીન ઉપર અને પાણીમાં, બંનેમાં ખોદાણ કરે છે. ડ્રૅગલાઇન શોવેલની જેમ માટી ભરવાનું અને ખોદવાનું કામ કરી શકે છે.
ખટારા, વૅગન, ડમ્પર અને વાહક પટ્ટા માટીના વહનનું કામ કરે છે. હોડીઓ પાણીમાં થઈ માટીનું વહન કરે છે. કેબલમાર્ગ વડે દુર્ગમ પર્વતો અથવા નદીઓ પરથી માલસામાન લઈ જવામાં આવે છે. કેટલીક વાર માટીના વહન માટે રેલમાર્ગનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
મધુકાન્ત રમણીકલાલ ભટ્ટ
રાજેશ માનશંકર આચાર્ય