घरकुल अपुले छान : माती इमारतीचे नाते

‘वेल बिगन इज हाफ डन,’ अशी एक म्हण इंग्रजीमध्ये आहे. म्हणजेच, कुठल्याही कामाची सुरुवात चांगली झाली, तर ते काम निम्मं पार पडलंच म्हणून समजा. आणि ते खरंच आहे. कारण नमनालाच समस्यांची नांदी सुरू झाली तर त्या समस्यांमधून वाट काढता काढताच हाती घेतलेल्या कामाची वाट लागते. इमारतीचा पाया हा इमारतीच्या कामाची नांदीच असते. पायाच जर मजबूत नसेल, तर इमारत मजबूत कशी असणार? पण पाया मजबूत असण्याकरिता केवळ पायाचं बांधकाम भक्कम असून चालत नाही, तर तो पाया ज्या मातीवर किंवा दगडावर संपूर्ण इमारतीचा भार देऊन रेलून उभा आहे, त्या घराखालच्या जमिनीतली माती किंवा दगडही तितकाच सक्षम हवा. अन्यथा जर पायाखालची ही जमीन सरकली, म्हणजेच खचली तर इमारतीच्या भागांना तडे जाण्यापासून ते संपूर्ण इमारत कोसळण्यापर्यंत कुठल्याही प्रकारचा धोका संभवू शकतो. त्यामुळे आपण जमीन घेऊन घर बांधणार असाल तर इमारतीचा पाया ज्या जमिनीवर उभा राहणार आहे, त्या जमिनीची संपूर्ण माहिती आपल्यापाशी असणं गरजेचं आहे. कारण त्यावरच इमारतीचा पाया कुठल्या प्रकारचा असायला हवा, त्याची खोली किती हवी, त्याचा आकार किती असला पाहिजे वगरे गोष्टी अवलंबून असतात. म्हणूनच इमारतीच्या बांधकामाला प्रत्यक्ष सुरुवात करण्यापूर्वी इमारतीच्या पायाचा प्रकार आणि त्याची संरचना निश्चित करण्यासाठी इमारतीखालच्या जमिनीतल्या मातीची, दगडांची आणि भूगर्भातल्या पाण्याचीही तपासणी करून घेणं अत्यावश्यक आहे. या तपासणीमुळे आपल्याला पुढील तपशील कळू शकतो –
१) जमिनीच्या पृष्ठभागाखाली कोणकोणत्या प्रकारच्या मातीचे आणि खडकांचे थर आहेत आणि त्या प्रत्येक थराची जाडी किंवा खोली किती आहे हे आपल्याला या तपासणीतून समजतं. प्रत्येक प्रकारच्या मातीची किंवा दगडाची वजन पेलण्याची एक विशिष्ट पद्धत आणि क्षमता असते. उदाहरणार्थ, वाळू ज्याप्रमाणे वजन पेलते, त्याप्रकारे चिकणमाती वजन पेलत नाही. वाळूवर वजन येताचक्षणी ती वजन पेलायला सक्षम नसेल तर ती खाली बसते. पण चिकणमातीत पाणी शोषलं जातं आणि त्यावर येणारं वजन हे आधी ते पाणी घेतं. मग काळानुसार हळूहळू हे पाणी जसजसं मातीतून बाहेर पडतं, तसतशी ही माती खाली बसत जाते आणि जमीन खचत जाते. काळी माती, तिच्यात पाणी शिरलं की फुगते आणि इमारतीचा पाया वरच्या दिशेने ढकलला जातो. त्यामुळे मातीचा किंवा दगडाचा प्रकार जाणून घेणं आवश्यक असतं.
२) भूजलाची पातळी जमिनीच्या पृष्ठभागापासून किती खोल आहे आणि ऋतुमानानुसार त्यात किती वाढ किंवा घट होते, हेही माहीत असायला हवं. कारण पाण्यामुळे माती ओली झाली की तिची वजन पेलण्याची क्षमता कमी होते.
३) त्याबरोबरच इमारतीच्या पायामध्ये वापरल्या जाणाऱ्या काँक्रीटसाठी भूजलातले काही रासायनिक घटक हे धोकादायक ठरू शकतात. यामध्ये सल्फेट आणि क्लोराइडसारखे क्षार असतात. अशा घटकांनी जर काँक्रीटवर हल्ला केला, तर काँक्रीटचे तुकडे पडू शकतात किंवा काँक्रीटमधल्या सळ्या गंजू शकतात. तसं झालं आणि जर इमारतीचं वजन पेलण्याची पायाची ताकदच गेली, तर भविष्यात इमारत कोसळायचा धोकाही उद्भवू शकतो. म्हणूनच भूजलाची रासायनिक तपासणी करून त्यात असणाऱ्या या धोकादायक घटकांचं प्रमाण जाणून घेणं गरजेचं असतं.
४) जमिनीखाली असणाऱ्या मातीच्या किंवा खडकाच्या प्रत्येक थराची घनता जेवढी जास्त, तेवढी त्यांची वजन पेलण्याची क्षमता जास्त असते. ही घनता आपण परीक्षणातून जाणून घेऊ शकतो.
५) या माती किंवा दगडाच्या थरांवर वजन आल्यानंतर वेगवेगळ्या प्रकारच्या मातीचे थर त्या वजनामुळे कमी-अधिक प्रमाणात दबले जाऊ शकतात. त्यामुळे न खचता ही माती किती वजन पेलू शकेल, ते आपल्याला तपासणीतून मिळालेल्या माहितीवरून समजू शकतं.
६) काही प्रमाणात इमारतीच्या पायाखालची माती खचली तरी ते प्रमाण अत्यल्प असेल, तर त्यामुळे फारसा फरक पडत नाही. हे अत्यल्प म्हणजे किती, ते भारतीय मानकांमध्ये दिलेलं असतं. त्यामुळे विशिष्ट प्रकारच्या मातीमध्ये पायाभरणी केल्यानंतर त्या प्रकारचा पाया हा नेमून दिलेल्या प्रमाणापेक्षा अधिक तर खचत नाही ना, हेही तपासावं लागतं. त्यासाठीही मातीचं परीक्षण करणं गरजेचं असतं.
ही आणि अशी माहिती आपल्याला मिळाली तर इमारतीचं एकूण किती वजन त्या मातीवर किंवा खडकावर येणार आहे, ते निश्चित केल्यानंतर ते वजन या जमिनीतली माती किंवा खडक पेलू शकतील की नाही, हे आपण तपासून घेऊ शकतो. याकरिता सर्वसाधारणपणे ४ ते ६ इंच व्यासाचे गोल खड्डे खडक लागेपर्यंत जमिनीत खोलवर खणले जातात. हे खड्डे ज्या यंत्राच्या साहाय्यानं केले जातात, ते बोअिरग मशीनसोबतच्या आकृती (१) मध्ये दाखवले आहे. या मशीनच्या साहाय्यानं जमिनीपासून वेगवेगळ्या खोलीवर मातीचे आणि खडकांचे नमुने घेतले जातात, आणि मग या नमुन्यांच्या तपासणीतून मिळालेल्या सर्व माहितीवरून जमिनीची वजन पेलण्याची शक्ती निर्धारित करून जिओटेक्निकल इंजिनीअर अर्थात, भूतंत्र अभियंता त्यासंबंधीचा तपशीलवार अहवाल सादर करतो. जर आवश्यक क्षमतेचा दगड कमी खोलीवर लागला, तर ‘फुटिंग’ (आकृती (२) पाहा) या प्रकारातला पाया घातला जातो. या आकृतीत ‘लोडबेिरग आणि फ्रेम्ड स्ट्रक्चर’ या दोन्ही प्रकारच्या संरचनांसाठी असलेले पायाचे प्रकार दाखवले आहेत. आवश्यक क्षमतेचा दगड किंवा माती मिळण्यासाठी जर खूप खोलवर जावं लागणार असेल तर, ‘पाइल’ (आकृती (३) पाहा) या प्रकारचा पाया घातला जातो. यावर काँक्रीटची टोपी घालून मग त्यावर कॉलम उभे केले जातात.
अशा प्रकारे आपण स्वत: घर बांधणार असाल, तर इमारतीच्या बांधकामाला प्रत्यक्ष सुरुवात करण्यापूर्वी अधिकृत जिओटेक्निकल इंजिनीअरचा अहवाल घ्यायला विसरू नका. आपल्या विकासकाकडे त्यासाठी आग्रह धरा. मात्र विकतचे घर घेणार असाल तर विकासकाने अशा प्रकारची तपासणी केली आहे का, याची विचारणा करू शकता.
मनोज अणावकर – vasturang@expessindia.com
(सिव्हिल इंजिनीअर)