חפירה

חפירה היא תהליך של הסרת חומר ממשטח מוצק, בדרך כלל אדמה, חול או סלע. חפירה היא שילוב של שני תהליכים: שבירה או חיתוך של המשטח, והסרה והעברה של החומר שנמצא שם. בחפירה פשוטה, שני התהליכים עשויים להתבצע בתנועה אחת, כאשר כלי החפירה משמש הן לשבירת המשטח והן להרחקת החומר שהוצא.

חפירות מתבצעות תוך שימוש שימוש באיברי הגוף כטפרים או ידיים. בני אדם חופרים גם באמצעות כלים מכניים, ידניים או ציוד כבד.

רבים מיני בעלי החיים העוסקים בחפירה, אם כחלק מיצירת מחילות או על מנת לחפש מזון או מים מתחת לפני הקרקע. גם המין האנושי עסק בחפירה משתי הסיבות הללו.

חפירה על ידי בני אדם 

מחקר שנערך בראשית המאה ה-20 העלה כי לבני אדם יש רצון אינסטינקטיבי לחפור בורות באדמה, שבא לידי ביטוי מובהק בתקופת הילדות. קיים מגוון רחב של סיבות שבגללן חופרים בני אדם בורות, תעלות ומבנים תת-קרקעיים אחרים.

אספקת מים
כמו חיות אחרות, חפרו בני אדם באדמה כדי למצוא מזון ומים. בארות מים מכוסות עץ ידועות מהתרבות הנאוליתית הקדומה של כלי חרס הליניאריים, למשל ב-Kückhoven וב-Eythra שבאוסטריה, המתוארכות ל.

תעלות השקיה נחפרו כבר בעת העתיקה, לאורך הנהרות הגדולים: הפרת והחידקל במסופוטמיה, הנילוס במצרים העתיקה, האינדוס בתת-היבשת ההודית, עמק זניה  בפרו ועוד.

קבורה
בני אדם יוצאי דופן בקרב בעלי החיים בנוהג של קבורת מתים. קבורה מכוונת, במיוחד לצד חפצים, עשויה להיות אחת הצורות המוקדמות ביותר של פולחן, שכן, כפי שמציע פיליפ ליברמן, היא עשויה להצביע על "דאגה למתים שמתעלה על חיי היומיום".

עדויות מצביעות על כך שהניאנדרטלים היו המין האנושי הראשון שקבר בכוונה את מתיו, בקברים רדודים יחד עם כלי אבן ועצמות בעלי חיים. הקבורה האנושית הבלתי מעורערת הקדומה ביותר שהתגלתה עד כה מתוארכת לכ-100,000 שנים לפני זמננו: במערת קדומים נמצאו שרידי שלד אנושיים מוכתמים באוכרה, המעלים השערה כי כי פולחן קבורה טקסי בעל משמעות סמלית רווח כבר לפני כמאה אלף שנה.
אתרים נוספים לדוגמה כוללים את מערת שנידר בעיראק, מערת כבארה בישראל ואתר קרפינה בקרואטיה.

עם זאת, ישנם חוקרים הטוענים שייתכן שהגופות הוטמנו מסיבות לאו דווקא דתיות - קבורת המתים מונעת מחלות הקשורות להימצאות גופות, ומונעת הימשכות של אוכלי נבלות וטורפים אחרים.

שימושים כיום

ככל שהטכנולוגיה התקדמה, החלו להשתמש בחפירה לחקלאות, כרייה ועבודות עפר, ופותחו טכניקות וטכנולוגיות חדשות כדי להתאים למטרות אלו.

כיום חופרים בני אדם ממגוון סיבות, כמו לצורך חקלאות וגינון, כרייה וחציבה לחיפוש מינרלים, מתכות וחומרי גלם אחרים, הכנה לבנייה, בניית ביצורים, ארכאולוגיה, חיפוש מאובנים וסלעים ועוד.

אמצעי חפירה

בני אדם מסוגלים לחפור בחול ובאדמה בידיים חשופות, אך לרוב החפירה מתבצעת בקלות רבה יותר עם כלים. הכלי הבסיסי ביותר לחפירה הוא האת. בתקופה הנאוליתית ואף לפניה, לעיתים קרובות שימשה עצם השכם של חיה גדולה כאת חפירה. בזמנים המודרניים, אתים עשויים בדרך כלל ממתכת, עם ידית עץ. מכיוון שחלק מהחפירה עשוי להתבטא בחיתוך, במיוחד כאשר האדמה הנחפרת מכילה שורשי צמחים, החפירה נעזרת באת מושחזת.

לאורך ההיסטוריה, חפירה ידנית באמצעות אתים (לעיתים קרובות בשילוב עם ניכוש) הייתה האמצעי העיקרי לחפירה בבנייה, כרייה וחציבה, ופרויקטי חפירה העסיקו מספר רב של אנשים. לאחר המהפכה התעשייתית, מיכון באמצעות אתי קיטור ומאוחר יותר ציוד הידראולי (מחפרים כגון מחפרון ויעה אופני) החליף בהדרגה את רוב האתים הידניות. עם זאת, עדיין נעשה שימוש נרחב בחפירה ידנית, בין אם לצורך משימות חפירה קטנות (כגון טיפול בגינות בבתים פרטיים) ובין אם בשל המצאות מכשולים תת-קרקעיים (כגון כבל חשמלי) העלולים להפגע מכלים מכניים כבדים.

מבנה 

ביצוע של חפירה משנה את פני השטח ויוצר בור, תעלה או מנהרה. החומר המסולק מהחפירה נקרא שפוכת, והוא יכול להיות מורחק מאזור החפירה או להיערם על גדותיה - למשל לצורך מילוי החפירה מחדש. תחתית החפירה היא הנקודה הנמוכה ביותר אליה הגיעה החפירה, ומסביב לחפירה נמצאות דפנות. באופן טבעי, דפנות החפירה מתייצבות בזווית כלפי תחתית החפירה, התלויה בסוג החומר (הקרקע, בדרך כלל) בו בוצעה החפירה, כך שרוחב החפירה נגזר מעומקה ומסוג הקרקע. תכונה זו ניתנת לשינוי באופן מלאכותי באמצעות דיפון.

סכנות
בעבודת חפירה כרוכות סכנות לרכוש ולחיי אדם:
 התמוטטות הדפנות.
 נפילת חומרים, כלים ובני אדם.
 הצפה במים.
 הצטברות של גזים רעילים.
 פגיעה במערכות תת-קרקעיות.

חפירות עלולות גם להשפיע על מבנים סמוכים מסיבות שונות ולגרום לסדקים או התמוטטויות.

במדינות רבות ביצוע חפירה, הן בשטח ציבורי והן בשטח פרטי, דורש היתר מרשויות שונות.

קישורים חיצוניים 

 חפירה ועבודות עפר באתר היחידה ללימודי חוץ

הערות שוליים

צורות נוף מלאכותיות
הנדסה אזרחית