Technický stav středověkých kamenných chrámů v Angkoru, 2. díl
Archeologický park Angkor je světově unikátním stavebním a archeologickým pracovištěm středověké Khmérské říše, kde Český výzkumný tým CNPA (Czech National Project at Angkor) ve spolupráci s kambodžským Úřadem pro ochranu a správu Angkoru a regionu Siem Reap (APSARA Authority) zkoumá a hodnotí stav těchto památek i možnosti jejich záchrany.
První díl se zaměřil na historii, geografické, hydrologické, geologické, klimatické i biologické podmínky a materiálové i technické řešení těchto staveb. Díl druhý popisuje především jejich konstrukční chování, analyzuje jejich technický stav a důsledky sanačních intervencí.
Principy konstrukčního chování reprezentativních konstrukcí
Typické vlastnosti monumentů, jako je masivnost, rozměrnost, tuhost a nekvalitní skladba jejich konstrukcí, ovlivňují konstrukční chování a způsobují vysoké namáhání silovými i nesilovými účinky, zejména vlastní tíhou a působením teploty. Obrovská hmotnost chrámů ovlivňuje namáhání a sedání podloží, současně i namáhání, deformace a porušování dílčích částí, respektive jednotlivých prvků vrchní stavby. Následně pak dochází k redistribuci namáhání nosného systému, postupnému vyčerpání únosnosti celých konstrukcí a jejich porušení. V období sucha povrchová vrstva půdy o tloušťce 3 až 5 m vyschne, velmi ztvrdne a smršťuje se, v období dešťů měkne a bobtná. Mezi obdobím dešťů a obdobím sucha byl monitorován pokles a zvedání povrchu terénu v rozmezí 3–6 mm [1]. Pohyby podloží významně závisejí zejména na obsahu jemné frakce a stlačitelnosti. Změna objemu je jedním z důležitých mechanismů způsobujících deformace základové spáry v případě její nedostatečné hloubky. Hloubka spodního líce podkladního písčitého polštáře základů byla původně navržena tak, aby kontaktní spára byla trvale pod úrovní hladiny podzemní vody, bez ohledu na roční období. Obrovský objem odčerpávané podzemní vody zejména pro potřeby města Siem Reap ovšem způsobuje takové kolísaní hladiny podzemní vody, že kontaktní spára se během ročního cyklu ocitá střídavě pod a nad hladinou podzemní vody. Důsledkem je jednak vystavení písčitého polštáře účinkům smršťování a bobtnání podloží a jednak vymývání částic zemin, jejich kontinuální eroze, vytváření kaveren a narušování podloží pod základy chrámových staveb, narušování písčitého polštáře a ve výsledku jeho další sedání [3, 6].
Vzhledem k nízké míře interakce součástí kamenných staveb nerovnoměrné sedání podloží základů zásadním způsobem ovlivňuje všechny chrámové konstrukce; obdobné důsledky má i sedání písčitého jádra pyramid na konstrukce na ně umístěné. Tyto procesy způsobují zejména následující stavy, postupně přecházející do narušené stability a postupného hroucení:
■ naklonění konstrukce – je viditelné zejména u věží, pokud jsou dostatečně tuhé, nebo má rozdílné sedání základů lineární průběh;
■ vznik a rozvoj svislých trhlin a mezer, obvykle provázený vnějšími deformacemi konstrukcí a vzájemným posunem bloků, pokud rozdílné sedání probíhá nelineárně (např. obr. 3).
Teplotní změny na rozměrných konstrukcích se projevují tendencí k velkým dilatačním pohybům. Termodiagnostický průzkum (viz obr. 2) detekoval teploty vnějšího povrchu blížící se 70 °C na intenzivně osluněných plochách, současně rovněž o až 25 °C nižší teploty v místech zastíněných a také o cca 30 °C nižší teploty vnitřních povrchů [2]. Toto rozložení teplot způsobuje rozdílné tendence k dilatování konstrukcí vodorovných a svislých, odpovídající příslušným teplotám, a tedy pnutí, posuny a porušování na rozhraní rozdílných teplot. Takovými typickými místy jsou paty střešních kleneb, kde osluněné ležaté povrchy střech přecházejí do svislých povrchů stěn nebo pilířového systému.
Lze předpokládat, že khmérští stavitelé nekvalitní vazbou zdiva sledovali redukci vysoké tuhosti rozměrných konstrukcí, a tedy snížení jejich citlivosti na dilatační pohyby způsobené teplotními změnami. Takové zdivo se při ohřátí chová tak, že každý z dilatujících kamenných kvádrů, respektive sloupců zdiva má tendenci odsunout bloky sousední; vzhledem k vysokému svislému silovému zatížení, a tedy vysokému odporu je tento proces nejintenzivnější na koncích dlouhých konstrukcí (viz obr. 4 a částečně obr. 5). Při ochlazení se kvádry smrští, ovšem nemají schopnost odsunuté bloky přitáhnout a vrátit zpět do původní polohy. Tím se mezi nimi postupně rozevírají spáry. V reálných podmínkách chrámových komplexů jsou však tyto mezery často vyplňovány prachem, hnízdy termitů apod.; tato výplň nadále umožňuje přenášení tlaku mezi bloky, a tedy další rozšiřování spár až na šířku několika centimetrů.
Za současného technického stavu a míry narušení těchto konstrukcí je prakticky nulové spolupůsobení dílčích částí zděných konstrukcí častou příčinou ztráty jejich stability a následného kolapsu v důsledku působení dalších vlivů [5]. Dochází zejména k rozpadu konstrukcí ohradních zdí a galerií, poškozování jednotlivých kamenných bloků a současně k jejich pohybu uvnitř konstrukcí. Důsledkem procesu defragmentace zdiva je snižování jeho únosnosti a celistvosti, posuny a náklony celých konstrukcí a postupná ztráta jejich stability přecházející až do progresivního kolapsu. Nejmarkantnější projevy těchto poruch jsou zejména v koncových částech konstrukcí, odkud se postupný kolaps obvykle rozvíjí (viz obr. 4), [7].
Chrámové pyramidy jsou citlivé na pronikání dešťové vody do pískového jádra. V důsledku dlouhodobě nefunkčního odvodňovacího systému dochází v monzunovém období ke vzniku i vysokých vrstev vody na pochozích plochách chrámů a k jejímu průsaku do nitra konstrukcí. V současné době rozevřené spáry zdiva obklopujících stěn nejsou schopny zajistit filtraci písku, který je tak často vyplavován z jádra a ukládán na plošinách teras. Vyplavený písek ulpívá na podrážkách obuvi turistů a chová se jako abrazivo, kterým se významně poškozuje povrch konstrukcí zejména na frekventovaných trasách. Současně v důsledku ubývání materiálu v nitru pyramid dochází k poklesu horních stupňů teras a k propadu či deformacím konstrukcí na nich umístěných. Voda pronikající do masivu pyramid mění i vlastnosti písku (zejména úhel jeho vnitřního tření a objemovou hmotnost), jenž zvyšuje svůj tlak na ohraničující opěrné stěny. Ty zvýšenému vodorovnému zatížení často nejsou schopny odolávat, dochází k jejich posunu či náklonu, v krajním případě pak k hroucení a rozpadu celé hlavní chrámové stavby. Tento jev dále gradují i pozice masivních věží nebo soch, umístěných na nárožích či okrajích pyramidových stupňů, které jsou tak přetíženy (viz obr. 5).
Narušené opěrné stěny pyramid byly v rámci některých dříve realizovaných rekonstrukcí nahrazeny novými železobetonovými stěnami, nebo rozevřené spáry ve zdivu byly zaplněny zálivkovým betonem. Pokud se nerealizovala současně doplňková odvodnění výplně pyramidy, dochází pak k hromadění zatečené vody v jádru, k rapidnímu nárůstu tlaku jádra a vodního sloupce na opěrné zdi a následnému narušení stability takových konstrukcí. Při provádění těchto zásahů v současnosti se těmto komplikacím předchází (viz obr. 6). Statické chování konstrukcí nepravých střešních kleneb je od chování klasického oblouku odlišné, protože nelze dosáhnout optimálního sklonu výslednice tlakových sil kolmo na spáry mezi bloky. Vzhledem k tomu, že výslednice sil je orientována šikmo vůči vodorovným spárám mezi bloky přečnělkové klenby, dochází ke vzniku smykových sil (tangenciálně ke spojům), s rizikem posunu jednotlivých vrstev vůči sobě. Aby se tomuto poškození zabránilo, musí být tření mezi bloky větší než smykové síly – to vyžaduje relativně velké svislé síly; v důsledku tohoto požadavku mají klenby spíše tvar sedla než křivky. Dalším rizikem pro angkorské klenby je ztráta stability pootočením jedné nebo obou jejích polovin; numerické simulace ukazují, že ke snížení tohoto rizika významně přispívá řada vrcholových bloků [7]. U významné části kleneb však došlo v průběhu historie k odstranění vrcholové řady, protože její bloky obsahovaly náboženské symboly předchozího období. Takto modifikované klenby podléhají kolapsu výrazně častěji než klenby kompletní.
Přesně opracované klínové styky pískovcových prvků lemujících balustrádová okna jsou řemeslně obdivuhodné a vizuálně velmi efektní, ovšem velmi náchylné k porušení. Již malý posun nebo pootočení některého z prvků způsobí, že původně plošný kontakt stykovaných prvků se mění na liniový či dokonce bodový. V takových místech dochází k takovým hodnotám namáhání, které pískovec není schopen přenášet, styk je destruován a celý tvar portálu deformován, včetně porušení výplně (viz obr. 7). Monoblokové sloupy a pilíře, ale i svislé lemy otvorů z jednoho rozměrného kusu pískovce mají obvykle svislou orientaci sedimentačních vrstev. Ta je z hlediska únosnosti nevhodná, je častou příčinou jejich delaminace (viz obr. 9). Zastoupeny jsou i pilíře skládané z bloků s vodorovnou vrstevnatostí, zejména u mladších konstrukcí – možná na základě zkušeností předchozích stavitelů, protože vykazují vyšší únosnost, resp. menší rozsah poruch než ty monoblokové.
Mezi dochované a turisticky velmi frekventované chrámy, ve kterých je zachována vzrostlá tropická vegetace, patří Ta Prohm a Preah Khan. Stromy prorůstají nejen do prostoru mezi jednotlivými stavbami, ale vyrůstají i z jejich střech a dalších konstrukcí. Kořeny stromů poškozují podloží pod základy chrámů, prorůstají mezi kamenné bloky, což způsobuje posun prvků konstrukcí. Malá rostlina vyrůstající ze střechy nejprve spustí jemné kořeny do podloží pro dosažení vody, v průběhu pokročilé fáze vegetační existence obrovský strom způsobuje narušení stavby. Postupně však jeho kořenový systém zmohutní a konstrukcí natolik proroste, že ji dokáže i vyztužit a naopak podepřít, a tím sám přenášet významnou část své hmotnosti několika desítek tun i zatížení větrem do podloží (viz obr. 8). Pokud ceiby nezpůsobují ohrožení návštěvníků, jsou ponechávány volnému růstu. Jejich odstranění by způsobilo narušení vegetační stability souvislého porostu džungle a snížení turistické atraktivity takových míst. Odstranění stromů je navíc značně komplikované, provázené vysokým rizikem poškození některé z částí okolních chrámových staveb. V případě, že stav stromu a bezpečnost okolí vyžaduje jeho odstranění, je použito nákladné a komplikované postupné odřezávání.
Technický stav, vady a poruchy konstrukcí chrámových staveb
Technický stav i nejvíce zachovaných chrámů není uspokojivý, navíc v mnoha případech dochází k jeho viditelnému soustavnému zhoršování v důsledku výskytu nových a rozvoje již existujících poruch i probíhajících kolapsů některých částí. Příčin je celá řada, mezi nejzávažnější patří celková degradace konstrukcí v důsledku stáří, vliv nerovnoměrného sedání podloží, účinky klimatu a vegetace, konstrukční vady a nevhodné zásahy z minulosti v kombinaci s dalšími vlivy, v posledních desetiletích i důsledky prudkého rozvoje turistiky. Je nutné přiznat, že vytýkat vady konstrukcím, které existují i déle než 1 000 let v agresivním prostředí, nemusí být s ohledem na životnost soudobých staveb zcela korektní. Na druhou stranu si lze dovolit na tato díla nahlížet prizmatem současných znalostí a zkušeností. S jejich využitím je pak třeba jako nesprávné hodnotit i některé sanační zásahy provedené zejména v průběhu 20. století. Není zcela zřejmé, zda negativní důsledky vad tehdejší stavitelé neznali, nebo je podcenili či vědomě zanedbali. Již řadu let se však jejich detailním zkoumáním zabývá několik výzkumných týmů působících v Angkoru; CNPA v rámci své výzkumné činnosti využívá numerické simulace chování reprezentativních konstrukcí [7], [8]. Nejzávažnější vady konstrukcí angkorských chrámů lze rozdělit do následujících skupin (podrobněji viz [5] a [9]).
■ Vady kamenného zdiva, zejména nedostatečná vazba kamenných kvádrů ve styčných spárách s velmi malou schopnosti přenášet tahová a smyková namáhání, suchá skladba zdiva bez malty ve spárách neposkytující plastickou rezervu při posunu nebo natočení dílčích křehkých kvádrů v důsledku přetvoření zdiva, materiálová nehomogenita zdiva kombinovaného z pískovce a lateritu, způsobující nesymetrická přetvoření spolupůsobících konstrukcí a koncentraci zatížení do tužších prvků, resp. jejich následné přetížení a porušení.
■ Vady monoblokových pískovcových sloupů a pilířů, reprezentované zejména nevhodnou svislou orientací sedimentačních vrstev zabudovaných kvádrů, rovnoběžnou s působícím tlakovým namáháním (viz obr. 9) a způsobující delaminaci a štěpení těchto kvádrů.
■ Vady tvarování šikmých styčných ploch ve styku pískovcových prahů, ostění a nadpraží otvorů, ve kterých při zatížení a již velmi malém posunu vzniká klínový efekt s následným porušením a kolapsem styku i celé konstrukce.
■ Vady celkového uspořádání konstrukcí, např. umístění těžkých soch a věží na nároží jednotlivých teras některých chrámových pyramid, s rizikem přetížení jejich zdiva.
■ Vady vlastností nepravých střešních kleneb, které jsou citlivé na nestejnoměrný pokles nebo rozevírání podpor, v jehož důsledku dochází až ke ztrátě stability celých zaklenutých konstrukcí.
■ Vady použití písčitého materiálu pro založení a vyplnění pyramidové části chrámů v kombinaci s nízkou spolehlivostí odvodňovacího systému, neodpovídající náročným základovým poměrům, vysoké hmotnosti konstrukcí a vlivu infiltrované vody na jeho vlastnosti.
■ Vady některých sanačních opatření aplikovaných v předchozích obdobích, jako je rozsáhlé použití betonu a železobetonu, případně jiných nevhodných materiálů, způsobujících zásadní změnu chování kamenných konstrukcí – např. změnu distribuce namáhání v konstrukcích chrámů, dále necitlivá aplikace metody rozebrání a opětného složení vybraných narušených konstrukcí bez respektu k odlišnému tvaru kamenných kvádrů dotvarovaných v nových pozicích, nesprávné provedení dočasných podpor, vnášejících šikmé síly do původních konstrukcí, apod.
Poruchy angkorských chrámů a jejich projevy, způsobující zhoršování jejich technického stavu, mají příčinu jak ve vadách, tak v působení vlivu času a vnitřních i vnějších faktorů. Mezi nejzávažnější poruchy konstrukcí a jejich příčiny patří zejména (podrobněji viz [5] a [9]) ty následující.
■ Lokální i celková ztráta stability a hroucení konstrukcí, způsobené nedostatečnou interakcí jednotlivých částí a rozložením jejich hmotnosti, v kombinaci s působením klimatických vlivů, deformacemi základového podloží, nefunkčního odvodnění chrámů, prorůstáním stromů do chrámových komplexů apod. (viz obr. 8).
■ Dezintegrace kamenného zdiva pyramid, zdí, schodišť, galerií a věží, rozpad a vypadávání ozdobných prvků (balustrád, reliéfů apod.). Příčinami jsou zejména vlastnosti zdiva, uspořádání chrámových konstrukcí v kombinaci s působením klimatu a vegetace, chováním podloží a písčitého jádra pyramid (viz obr. 4 a 5).
■ Poruchy portálů a lemů otvorů – lámání a štípání prvků, vtlačování pískovcových portálů do lateritového zdiva, vychýlení a přetvoření konstrukcí. Příčiny spočívají v nevhodných vlastnostech zdiva, geometrii konstrukcí a jejich materiálové nehomogenitě, kombinovaných s velkou masivností, resp. tíhou konstrukcí a redistribucí napětí v důsledku přetvoření konstrukcí i od jiných účinků (viz obr. 7).
■ Naklánění, ztráta stability a kolabování konstrukcí galerií a věží, ztráta vodotěsnosti a kolaps jejich kleneb, jejichž příčinami jsou vlastnosti skladby kleneb a jejich podpůrných konstrukcí, jejich uspořádání a vysoká hmotnost, časové, klimatické a biologické vlivy, deformace základové spáry (resp. podkladní konstrukce), redistribuce napětí v konstrukcích, nevhodné historické zásahy do konstrukcí (viz obr. 3).
■ Ztráta původní estetiky monumentů, na kterých se vedle výše uvedených faktorů podílí i rozsáhlá povrchová degradace kamenných kvádrů, široká škála trhlin, drcení a delaminace jednotlivých kamenných bloků (viz obr. 9). Degradaci kamene je věnována samostatná část příspěvku.
Některé úvahy [3], zabývající se vlivem dynamických účinků na porušení chrámů, zahrnují zejména přírodní seismicitu, účinky větru a technickou seismicitu. Některé typy poruch a geomorfologie lokality mohou naznačovat vliv účinků zemětřesení, ovšem s ohledem na opuštění lokality Angkoru po dobu přibližně 300 let nejsou k dispozici žádné spolehlivé údaje o intenzitě možných zemětřesení. Dynamické účinky větru se na masivních a velmi tuhých konstrukcích monumentů prakticky neprojevují. To platí rovněž o technické seismicitě, zahrnující vibrace vyvolaných lidmi, pozemní dopravou a letadly. Obecně se soudí, že dynamické účinky mají na poškození chrámů zanedbatelný vliv.
Degradace kamenných bloků
K porušování jednotlivých kamenných bloků, vedle výše popsaných procesů poškozování celých chrámových konstrukcí, dochází degradačními procesy působícími na každý kvádr jednotlivě. Jednotlivé druhy zabudovaných prvků ze sedimentů odolávají působení degradačních účinků rozdílným způsobem; míra a charakter degradace závisí jak na odolnosti, a tedy vlastnostech jednotlivých bloků (zejména pevnosti v tlaku, duktilitě/křehkosti, orientaci sedimentačních vrstev, skladbě základních minerálů, pórovitosti a bioaktivitě), tak na intenzitě působících vlivů. Správné určení příčin degradace kamenných bloků, které se ovšem často spojují a kombinují, je nezbytné pro korektní návrh sanační intervence pro jejich eliminaci. Jako nejčastější projevy a příčiny degradace pískovcových i lateritových bloků jsou vysledovány následující jevy.
■ Přirozené zvětrávání podporované nesilovými účinky environmentálních vlivů, zejména teplotními šoky a vlhkostí. Teplotní šoky reprezentuje náhlé zchlazení kamene prudkým deštěm po předchozím rozpálení slunečním zářením; cyklické smáčení a vysychání způsobuje bobtnání a smršťování kamene, obvykle nestejnoměrné. V obou případech k rozpadu pískovce dochází obvykle překročením soudržnosti nejslabšího článku mezi jednotlivými sedimentačními vrstvami. Vliv vlhkosti v posledních desetiletích nežádoucím způsobem zvyšuje změna chemického složení obklopujícího prostředí. Efekt uvedených faktorů je rozsáhlejší na blocích s vertikálně orientovanými sedimentačními vrstvami, oproti blokům s vodorovnými lamelami Exfoliace je rozsáhlejší na površích rovnoběžných se sedimentačními vrstvami. Srovnáním interiérových (chráněných) a obvodových kamenných konstrukcí bylo zjištěno, že konstantně vysoká vlhkost vzduchu je pro zachování pískovcových konstrukcí příznivější než její cyklické změny.
■ Silová namáhání kamene, reprezentovaná zejména značnou vlastní tíhou součástí chrámových konstrukcí. Více zatížené monoblokové pilíře se svisle orientovanými sedimentačními vrstvami často vykazují projevy štěpení mezi jednotlivými vrstvami (viz obr. 9). Všechny typy zabudovaných prvků ze sedimentů při zatížení podléhají dotvarování, a to v rozdílné míře. Zabudování bloků s rozdílnou odolností vůči dotvarování podporuje jejich nerovnoměrné přetvoření, obvykle provázené deformací či narušením vyšších částí konstrukce. Pokud současně došlo k posunu kamenného bloku z původní polohy, v nové pozici probíhá jeho přetvarování, odpovídající novému zapojení do přenášení zatížení. Tento efekt významně komplikuje potenciální aplikaci metody rozebrání konstrukce a její složení zpět do původního stavu.
■ Obdobné dopady na jednotlivé kamenné kvádry, jaké jsou popsány v předchozím bodě, má vlastní tíha při přetvoření konstrukce vlivem nerovnoměrného sedání základů a zatížení teplotními změnami.
■ Chemická degradace, nejviditelnější u šedého až žlutavě hnědého pískovce, zastoupená zejména dvěma hlavními typy solného zvětrávání [10] – spodní části vnitřních pilířů, stěn a okenních rámů –
podléhají výkvětům a krystalizačním tlakům sulfátů a fosfátů, povrchy převážně pískovcových kvádrů na plošinách pyramidových teras jsou poškozovány krystalizačními tlaky kalcitu. Příčinou jsou výluhy z fekálií od početných kolonií netopýrů, dosud sídlících pod střechami chrámových věží a galerií. Agresivní roztok obsahující síru a fosfor dlouhodobě vnikal do kamenných konstrukcí a byl transportován i do vzdálenějších míst. Následkem jsou výkvěty fosfátových a síranových solí, způsobující bělavé zabarvení povrchu, a v důsledku jejich krystalizace pak exfoliace zejména pat chrámových sloupů do výšky cca 500–600 mm (viz obr. 9). Exfoliaci dále podporuje probíhající extrakce hořčíku a vápníku z matrice pískovce, které jsou spotřebovávány při vzniku zejména sádry a fosfátů. Další změnu zabarvení povrchu pískovce do žlutavě hnědého odstínu způsobuje transformace magnetitu na goethit [4].
■ Biologická degradace, a to zejména povrchových reliéfů kamenných konstrukcí, poškozovaných výluhy z porostů řas a lišejníků [4]. Další akceleraci poškozování povrchu kamene způsobuje voda zadržovaná řasami a lišejníky a a jejich kořenový systém prorůstající do drobných nespojitostí, který urychluje rozpad povrchových vrstev (viz obr. 9). U vnějších konstrukcí, vystavených bezprostřednímu působení klimatických vlivů, je do jisté míry akceptována pozitivní ochranná role biofilmu. U vnitřních konstrukcí (i tak často vystavených zatékající vodě je však jejich výskyt považován za nežádoucí.
Koncepce sanačních a konzervačních zásahů
V chrámových komplexech Angkoru probíhá kontinuální výzkumná činnost, zahrnující rozbor, vyhodnocení, monitoring a simulace, jejichž výstupy a závěry slouží jako podklad k návrhu sanačních a konzervačních opatření. Jejich druhy a rozsah jsou velmi rozsáhlé. Je proto dále představena pouze koncepce prováděných opatření, rozlišující historický a soudobý přístup (často i ve formě teorie). Moderní program záchrany památek je založen na chartě pro ochranu a restaurování památek Angkoru, vytvořené počátkem tohoto tisíciletí; vychází ze soustavně aktualizovaných tzv. map rizik a map priorit [3]. Mezi riziky je uvedeno zejména zvětrávání kamene, změny prostředí (emise, stromy a vegetace), sedání podloží, lidská činnost (např. turistický ruch) atd.; výzkum CNPA potvrdil i významný vliv teplotních změn [2, 5]. Příčiny rizik reprezentují zejména infiltrace, vzlínající vlhkost, biologické vrstvy, vyšší rostliny, výkvěty solí, poškození návštěvníky apod. Obvykle se rozlišují tři úrovně rizika chrámových konstrukcí: nula (bezpečný stav), jedna (možné nebezpečí) a dvě (bezpečnost nezajištěna, hrozí bezprostřední kolaps). Charta označila některá opatření, prováděná v historii, za nesprávná.
Počátek historie sanačních a konzervačních počinů sahá do konce 19. století, kdy technický stav po mnoha staletích existence monumentů přiměl tehdejší francouzskou koloniální správu zabývat se jejich záchranou. Docházelo k zabudování různých provizorních podpor a kotev nebo k trvalým zásahům s použitím betonu a železobetonu od malých plomb až po rozsáhlé nahrazování nosných konstrukcí. Tyto postupy přetrvávaly dlouhodobě, prakticky až do nedávné minulosti. Některá z těchto opatření jsou nevhodná, ve stavbách se chovají jako cizorodé prvky a často vedou k dalšímu poškozování konstrukcí. Současný přístup se tak musí vypořádat nejen s technickým stavem původních kamenných konstrukcí, ale i důsledky předchozích opatření.
Úkolem novodobých sanačních a konzervačních postupů je nalezení rovnováhy mezi bezpečností a trvanlivostí konstrukcí na jedné straně, bez ztráty vzhledu, autentičnosti a historické hodnoty monumentů na straně druhé. Použité techniky a technologie proto musejí zapadat do rámce obecného kulturního přístupu, a to včetně respektu k lesnímu porostu v chrámových komplexech. Sanační zásahy by neměly být viditelné, jinak se velmi kriticky posuzuje jejich estetický dopad. Dlouhodobá odborná diskuse vyústila do stanovení tří přístupů pro záchranu Angkoru [3], [5], přičemž na jednom chrámu může být aplikována kombinace i několika z nich, resp. se mohou prolínat.
1. Velmi citlivá konzervace současného stavu chrámu, odpovídající jeho stáří a technickému řešení, zachovávající romantický charakter archeologických ruin a autenticitu jejich formy, geometrie, materiálů, statického chování, funkce a prostředí. Vzhledem k tomu, že úplná a dokonalá konzervace materiálů a prvků je prakticky nemožná, je tento proces provázen snahou o reverzibilitu zásahů. Na základě dosavadních výzkumů a zkušeností se připouští použití vhodných inovativních materiálů, technik a technologií, které mohou přispět k ochraně památek lépe než tradiční postupy – např. ocelové či kompozitní spojovací tyče, řetězy, kotvy, obruče (viz obr. 11), olověné těsnicí pásy, ale i organické pryskyřice, vápenné malty apod. Součástí této koncepce je i postup pro eliminaci přetvoření, kdy jsou hydraulickými zvedáky vybrané konstrukce navraceny do přibližně původní polohy a v ní stabilizovány.
2. Anastylóza je uplatňována ve formě demontáže a opětovné montáže chrámů nebo jejich dochovaných částí, s maximálním využitím původních kamenných bloků a jejich úlomků, včetně těch, které z konstrukcí vypadly nebo byly v minulosti odstraněny (viz obr. 12). V průběhu rozebírání a sestavování konstrukcí je věnována velká pozornost zachování celistvosti prvků a zaznamenávání všech informací, týkajících se zjištěné situace (linie os, skladba kamenných bloků, nivelační body atd.), včetně podrobné fotodokumentace. Za přísně posuzovaných okolností lze použít nové kamenné kvádry i novodobé materiály. Metoda je obvykle spojena s obnovou funkčnosti původních základů a odvodňovacích systémů v chrámových stavbách.
3. Razantní obnova celých chrámových staveb, založená na principu anastylózy, ovšem zahrnující i použití novodobých konstrukcí (viz obr. 10, razantnější přístup viz např. chrám Chau Say Tevoda). Tato technika je uplatňována až po velmi detailní analýze a vyhodnocení její nezbytnosti i proveditelnosti a po posouzení rizika změny autenticity monumentu. Častou součástí metody je náhrada původních základů železobetonovou deskou. Je povoleno vkládat novodobé materiály i nové kamenné bloky; pokud původní geometrie a tvar nejsou známy, měla by být forma nových členů co nejjednodušší a nejanonymnější tak, aby co nejméně ovlivňovaly původní konstrukce a neposkytovaly prostor pro nežádoucí interpretaci. Velmi obezřetně je třeba postupovat v případech, kdy se dochované kamenné bloky v důsledku deformací konstrukce přetvarovaly a nelze je jednoduše umístit na jejich původní pozici, nebo bloky mají různý stupeň narušení.
Všemi třemi uvedenými skupinami sanace prolínají postupy pro eliminaci důsledků sedání podloží na chrámové konstrukce. Jsou doporučeny následující tři metody, ovšem jejich aplikace je do značné míry omezena vysokou finanční a technickou náročností.
■ Odstranění příčin sedání – stabilizace hladiny podzemní vody, rozšíření základové konstrukce nebo pilotáž podloží; tyto postupy se používají výjimečně, obvykle vyžadují demontáž a zpětnou montáž konstrukce monumentu, narušují autenticitu a hodnotu konstrukce. Koncepčně je zpracováno i řešení pro odebrání části podloží pod vyšší částí nakloněného základu, a tím jeho srovnání.
■ Snížení obrovské statické neurčitosti konstrukcí vložením nových posuvných podpor a spojů; rovněž tento postup se používá výjimečně.
■ Zvýšení odolnosti chrámových konstrukcí proti sedání podloží a zajištění dostatečné statické bezpečnosti – jedná se o postupy kombinované se sanačními úpravami konstrukcí, např. vložení spojovacích řetězů, šroubů, tyčí (z nerezové oceli nebo syntetických vláken) apod., částečná rekonstrukce poškozených nebo zhroucených částí atd.
Celkové zhodnocení technického stavu chrámových staveb
Dědictví khmérské architektury představují stovky chrámových staveb na relativně malém prostoru; drtivá většina z nich je v současnosti zhroucena zcela nebo z velké části. Svůj původní tvar si zachovává jen několik málo desítek z nich. Konstrukce angkorských chrámů byly po dobu své historie vystaveny obrovské škále degradačních vlivů, která je v posledních desetiletích ještě rozšiřována o některé další. Vedle toho dochované konstrukce obsahují významné konstrukční vady i projevy rozsáhlých porušení. Až na výjimky lze technický stav nesanovaných konstrukcí monumentů hodnotit jako špatný, až nebezpečný či destruovaný.
Technický stav chrámových staveb byl podle dostupných pramenů (zejména cestopisných záznamů) špatný již v 2. polovině 19. století, před zahájením záchranného programu. Během následujících více než sta let sanačních a konzervačních prací došlo jak k dílčím zlepšením, tak k nevhodným zásahům. Neuspokojivý stav však nadále ve značném rozsahu přetrvává. Rychlejšímu procesu záchrany chrámů brání jednak jejich unikátní stavební a umělecké řešení, na kterém jsou prakticky jakékoliv typy zásahů viditelné, a jednak široká škála působících degradačních procesů. Překážkou je rovněž obrovská ekonomická náročnost zásahů, respektujících historickou hodnotu chrámových konstrukcí.
S ohledem na negativní důsledky některých historických sanačních zásahů pro chrámové konstrukce došlo ke změně pojetí záchranných postupů. Jsou zpracovány koncepce sanačních a konzervačních postupů, založené na soustavně probíhajícím detailním výzkumu a znalostech kamenných konstrukcí i jejich citlivé konzervaci. CNPA se na prohlubování znalostí o chrámových konstrukcích a příčinách jejich rozpadu podílí simulacemi jejich statického chování při působení různých vlivů, stejně jako jejich chování po provedení vybraných sanačních opatření. Jsou průběžně aktualizovány prioritní mapy, definující pořadí obnovy prvků a konstrukcí, založené na kombinaci odhadu rizika s historickou hodnotou monumentů a významu jeho jednotlivých součástí. Oba plánovací nástroje, mapy rizik a priorit, umožňují implementaci systematického konzervačního projektu pro každý z angkorských monumentů. Jejich výsledkem jsou příklady chrámů nebo jejich částí, u kterých bylo dosaženo jak zvýšení bezpečnosti, tak prodloužení životnosti na další období.
I při konstatování neuspokojivého technického stavu většiny angkorských monumentů je nezbytné vyjádřit úctu odborné zdatnosti tehdejších stavitelů. Při vnímání vlastností místního podloží, náročné hydrologii lokality, obrovské masivnosti staveb, působení agresivních degradačních vlivů tropického podnebí a po několik století neprováděné údržby je životnost staveb dosahující i více než tisíce let velmi unikátní. Stavby s takto vysokou historickou a technickou hodnotou si zaslouží citlivou péči pro jejich zachování budoucím generacím.
Příspěvek byl zpracován s laskavou podporou APSARA Authority
Zdroje:
[1] IWASAKI, Y.; M. FUKUDA; R. McCARTHY; M. ISHIZUKA;
T. NAKAGAWA; L. VANNA. Authenticity of the Soils and Foundation of Heritage Structure of Bayon Temple, Angkor, Cambodia. In: International Symposium on Geotechnical Aspects of Heritage Structures ISGHS Chennai 2019, IIT Madras, Chennai, India, 2019.
[2] KRANDA, K.; J. PAŠEK; J. SVOBODA; H. P. GAYA. Time-resolved Thermo-imaging of Sandstone Structures. Unpublished Lecture, ICC – Angkor Conference, Siem Reap, December 2009.
[3] ANGKOR CHARTER: Recommendations for the Conservation and Restoration of Angkor Monuments. APSARA/UNESCO, 2012.
[4] UCHIDA, E.; Y. OGAWA; N. MAEDA; T. NAKAGAWA. Deterioration of Stone Materials in the Angkor Monuments, Cambodia. In: Engineering Geology 55 (1999), pp. 101–112, Elsevier, 1999.
[5] PAŠEK, J.; K. KRANDA. Existing Analysis and Evaluation of the Observed Structural Faults in Standing Constructions of Angkor. Published lecture, 21st Technical Session of International Co-ordinating Committee for the Safeguarding and Development of the Historic Site of Angkor Meeting, Siem Reap, June 2012, pp. 105–107.
[6] SOK, C. Angkor Water Crisis. The UNESCO Courier, April 2017.
[7] PAŠEK, J.; H. P. GAYA. Numerical Simulations of the Static Behaviour of Stone Temples in Angkor, Cambodia. In: WTA CZ, Vol. 9, No. 3, Prague, pp. 16–21, 2011.
[8] PAŠEK, J.; H. P. GAYA. Numerical Simulations of the Influence of Temperature Changes on Structural Integrity of Stone Temples in Angkor, Cambodia. In: Applied Mathematics and Computation 267 (2015), pp. 409-418, Elsevier, 2015.
[9] PAŠEK, J. Authenticity of the Medieval Temple Complex of Angkor in 21st Century. In: 7th Architecture in Perspective 2015. VŠB-TU Ostrava, 2015. s. 134–139.
[10] HOSONO, T.; E. UCHIDA; C. SUDA; A. UENO; T. NAKAGAWA. Salt Weathering of Sandstone at the Angkor Monuments, Cambodia: Identification of the Origins of Salts Using Sulfur and Strontium Isotopes. In: Journal of Archaeological Science 33 (2006), pp. 1541–1551, Elsevier, 2006.