حفر

الحفر ، ويشار إليه أيضًا باسم التنقيب ، هو عملية استخدام بعض الأدوات مثل المخالب أو الأيدي أو الأدوات اليدوية أو المعدات الثقيلة لإزالة المواد من سطح صلب، وعادةً ما تكون التربة أو الرمل أو الصخور على سطح الأرض . الحفر هو في الواقع مزيج من عمليتين، الأولى هي كسر أو قطع السطح، والثانية هي إزالة ونقل المواد الموجودة هناك. ^[1] في حالة الحفر البسيطة، يمكن إنجاز ذلك بحركة واحدة، مع استخدام أداة الحفر لكسر السطح وإلقاء المواد على الفور بعيدًا عن الحفرة أو الهيكل الآخر الذي يتم حفره.

تشارك العديد من أنواع الحيوانات في الحفر، إما كجزء من سلوك الحفر أو للبحث عن الطعام أو الماء تحت سطح الأرض. ^[2] تاريخيًا، انخرط البشر في الحفر لهذين السببين، ولعدة أسباب إضافية، مثل الانخراط في الزراعة والبستنة ، والبحث عن المعادن والمعادن والمواد الخام الأخرى مثل أثناء التعدين والمحاجر ، والتحضير للبناء ، وإقامة التحصينات والري ، وكذلك الحفريات في علم الآثار ، والبحث عن الحفريات والصخور في علم الحفريات والجيولوجيا ودفن الموتى .

هناك مجموعة متنوعة من الأسباب التي تدفع البشر إلى حفر الحفر والخنادق وغيرها من الهياكل تحت السطحية. وقد لوحظ منذ فترة طويلة أن البشر لديهم رغبة غريزية في حفر حفر في الأرض، والتي تتجلى في مرحلة الطفولة . ^[3]

مثل الحيوانات الأخرى، يحفر البشر في الأرض للعثور على الطعام والماء. تُعرف آبار المياه المبطنة بالخشب من ثقافة الفخار الخطي في العصر الحجري الحديث المبكر ، على سبيل المثال في كوكهوفن (مركز نائي لإركيلينز )، يعود تاريخها إلى عام 5090 قبل الميلاد وإيثرا ، يعود تاريخها إلى عام 5200 قبل الميلاد في شليتز (مركز نائي لأسبارن آن دير زايا ) في النمسا . ^[4] البشر فريدون من بين الحيوانات في ممارسة دفن الموتى . قد يكون الدفن المتعمد، وخاصة مع السلع الجنائزية ، أحد أقدم أشكال الممارسة الدينية التي يمكن اكتشافها لأنه، كما يقترح فيليب ليبرمان ، قد يدل على "الاهتمام بالموتى الذي يتجاوز الحياة اليومية". ^[5] تشير الأدلة إلى أن إنسان نياندرتال كان أول نوع بشري يمارس سلوك الدفن ويدفن موتاه عمدًا، ويفعل ذلك في قبور ضحلة جنبًا إلى جنب مع الأدوات الحجرية وعظام الحيوانات. ^{[6] [7]} تشمل المواقع النموذجية كهف شانيدار في العراق، وكهف كيبارا في إسرائيل وكرابينا في كرواتيا. ومع ذلك، يزعم بعض العلماء أن هذه الجثث ربما تم التخلص منها لأسباب دنيوية . ^[8] والجدير بالذكر أن دفن الموتى يمنع الأمراض المرتبطة بوجود الجثث، ويمنع انجذاب الزبالين والحيوانات المفترسة الأخرى.

يعود تاريخ أقدم مقبرة بشرية غير متنازع عليها تم اكتشافها حتى الآن إلى 100000 عام. تم اكتشاف بقايا هياكل عظمية بشرية ملطخة بالمغرة الحمراء في كهف سخول في قفزة بإسرائيل. كانت مجموعة متنوعة من السلع الجنائزية موجودة في الموقع، بما في ذلك الفك السفلي لخنزير بري بين ذراعي أحد الهياكل العظمية. ^[9]

ومع تقدم التكنولوجيا البشرية، بدأ استخدام الحفر في الزراعة والتعدين وفي الأعمال الترابية ، وتم تطوير تقنيات وتكنولوجيات جديدة لتناسب هذه الأغراض.

في البناء والهندسة المدنية ، تُعرف حفرة الاستعارة ، والمعروفة أيضًا باسم صندوق الرمل، بأنها منطقة يتم فيها حفر مادة (عادةً التربة أو الحصى أو الرمل ) لاستخدامها في مكان آخر. ^[10] يمكن العثور على حفر الاستعارة بالقرب من العديد من مشاريع البناء الكبرى. على سبيل المثال، قد يتم حفر التربة لملء جسر للطريق السريع ، وقد يتم حفر الطين لاستخدامه في صناعة الطوب ، والحصى لاستخدامه في صنع الخرسانة ، وما إلى ذلك.

في بعض الحالات، قد تمتلئ حفر الاقتراض بالمياه الجوفية ، مما يشكل مناطق ترفيهية أو موائل مستدامة للحياة البرية (أحد الأمثلة على ذلك هو حفرة الاقتراض في ميرتون، بالقرب من أكسفورد في وسط إنجلترا ، والتي تم حفرها لتوفير المواد للطريق السريع القريب M40 ). في حالات أخرى، قد تُستخدم حفر الاقتراض لمكبات النفايات والتخلص من النفايات .

تعد حفر الاقتراض من السمات الأثرية الشائعة في وايكاتو ، حيث تم حفر الرمل والحصى لخلطهما بالتربة السطحية الطينية لتحسين تصريفها وتفتيتها، ^[11] لتناسب نمو الكومارا والقلقاس ، اللذين جلبهما الماوري من الجزر الاستوائية. ^[12]

يُطلق على أحد الاختلافات الإقليمية لهذا المصطلح " حفرة الدفن " في غرب الولايات المتحدة (خاصة جبال روكي). يصف المصطلح المحلي - الذي يُنطق أحيانًا "حفرة الدفن" - الخندق على طول الطريق. تم حفر هذه الخنادق لتوفير الحشو لتسوية الطريق وتاجه وبالتالي توفير الصرف للطريق. ^[13]

بحيرة الحفر (أو حفرة الحصى المغمورة أيضًا ) هي بحيرة اصطناعية ، والتي عادةً ما يكون أصلها في حفر الحصى أو الرمل لمواد البناء أو في نوع آخر من التعدين السطحي . في كثير من الحالات، يتم تنسيق حفر الحفر وفقًا لاستعادة الأرض المطلوبة بموجب القانون. نظرًا لأن الحفر وصل إلى نقطة أسفل منسوب المياه الجوفية ، تتشكل البحيرات بشكل طبيعي. في حالات أقل شيوعًا، يتم إنشاء بحيرات الحفر عمدًا، وخاصة كمناطق ترفيهية .

في ألمانيا والنمسا، تُستخدم البحيرات دائمًا تقريبًا لصيد الأسماك، حيث يتم إنشاء مصايد الأسماك بموجب القانون مع كل مياه سطحية. في بعض بحيرات الحفر، تتم إضافة شواطئ للسباحة أو الرياضات المائية الأخرى ، وخاصة ركوب القوارب أو التزلج على الماء أو ركوب الأمواج الشراعية. لدعم هذه الاستخدامات، يتم أيضًا إنشاء مواقف سيارات كبيرة ومناطق لتغيير الملابس ومناطق لتناول الطعام. في بعض الحالات، تعمل بحيرة الحفر كمحمية طبيعية، كما هو الحال في البحيرات في محمية أتينبورو الطبيعية .

على الرغم من أن البشر قادرون على الحفر في الرمال والتربة باستخدام أيديهم العارية، إلا أن الحفر غالبًا ما يتم إنجازه بسهولة أكبر باستخدام الأدوات. الأداة الأساسية للحفر هي المجرفة . [ ^1] في العصر الحجري الحديث وما قبله، غالبًا ما كانت لوح الكتف (لوح الكتف) لحيوان كبير يستخدم كمجرفة بدائية. ^[14] في العصر الحديث، تُصنع المجارف عادةً من المعدن، بمقبض خشبي. نظرًا لأن الحفر هو عملية قطع، خاصةً حيث تحتوي التربة التي يتم حفرها على جذور نباتية ، فإن الحفر يتم بمساعدة المجرفة التي يتم شحذها. ^[15]

تاريخيًا، كان الجرف اليدوي (غالبًا بالاشتراك مع الالتقاط ) هو الوسيلة الرئيسية للحفر في البناء والتعدين والمحاجر ، وكانت مشاريع الحفر توظف أعدادًا كبيرة من الناس. بعد الثورة الصناعية ، حلت الميكنة عبر المجارف البخارية والمعدات الهيدروليكية اللاحقة ( الحفارات مثل الجرافات والمحملات ) تدريجيًا محل معظم الجرف اليدوي؛ ومع ذلك، لا يزال أصحاب المنازل الأفراد يجدون غالبًا أسبابًا للانخراط في الحفر اليدوي أثناء المشاريع الأصغر حجمًا حول المنزل. [ ^1] يمكن أن تؤدي طرق الحفر المختلفة أيضًا إلى عمق وقوة حفر مختلفين، مما قد يعرض خطوط الأنابيب والأسلاك تحت السطحية للخطر أو إتلافها. في الولايات المتحدة وكندا، يُطلب من أصحاب المنازل والمقاولين إخطار مركز اتصال تديره المرافق قبل الحفر للتأكد من عدم اصطدامهم بالمرافق والبنية التحتية المدفونة. ^[16]

إن قابلية حفر مادة ترابية (صخرية وتربة رملية ) هي مقياس للمادة التي سيتم حفرها (حفرها) باستخدام معدات الحفر التقليدية مثل الجرافة ذات الكسارات والحفارة والمكشطة ومعدات التسوية الأخرى. يُقال إن المواد التي لا يمكن حفرها باستخدام معدات الحفر التقليدية غير قابلة للتمزيق . تتطلب هذه المواد عادةً التفجير المسبق أو استخدام مطارق الإيقاع أو الأزاميل لتسهيل الحفر. يتم تقييم قابلية حفر المواد الأرضية أو تمزيقها عادةً بواسطة عالم فيزياء الأرض أو الجيولوجي الهندسي أو مهندس الجيوتقنية .

إن قابلية تمزيق مادة الأرض ( الصخرية ) هي مقياس لقدرتها على الحفر باستخدام معدات الحفر التقليدية. ^[17] يمكن تصنيف المادة على أنها قابلة للتمزيق أو قابلة للتمزيق بشكل طفيف أو غير قابلة للتمزيق. غالبًا ما يتم تقييم قابلية تمزيق المادة بواسطة جيولوجي هندسي و/أو جيوفيزيائي باستخدام معدات الانكسار الزلزالي (انظر الانكسار ). ^{[18] [19]} يمكن أن تتضمن دراسات قابلية التشقق أداء عبور الانكسار الزلزالي ، وحفر الآبار باستخدام جهاز حفر هوائي، وحفر خنادق اختبارية باستخدام جرافة مع كسارات أو حفارة، وعن طريق رسم الخرائط الجيولوجية.

انهيار الحفر هو انفصال كتلة التربة في جانب الخندق وإزاحتها إلى الحفرة، مما يمثل خطرًا على الشخص بالداخل. ^{[20] [21]} تعتبر الانهيارات أكبر خطر عند العمل داخل الخنادق. ^{[22] [23] [24]} يمكن أن تحدث الانهيارات بسبب مزيج من الضغط على التربة والاهتزاز من المعدات والأحمال المفرطة. تُستخدم العديد من التقنيات لتقليل احتمالية حدوث الانهيارات، بما في ذلك المنحدر والدعامات والدروع . [ 25 ^]

• الحفريات الأثرية
  • حفر مكب النفايات
• حفر الكهوف
• حفر المحار
• الحفر المزدوج ، تقنية البستنة
• حفر العلكة
• حفر المرحاض
• حفر البئر