Benátky a jejich dřevěné základy: technika, která přežila staletí a dnešní svět ji neumí zopakovat

Historické jádro Benátek je složené z jemných sedimentů, bahna a jílovitých vrstev, které se pod zatížením pomalu deformují. Geotechnici popisují podloží jako heterogenní směs s výrazným podílem prachové frakce, často kombinované s jílem a pískem, s vrstvičkami navážek o mocnosti zhruba 1 až 4 metry a pod nimi s vysoce stlačitelnými jílovitými a prachovitými vrstvami v řádu několika metrů. Ve větší hloubce se mohou objevit písčité nebo prachovité vrstvy a lokálně i tužší horizont, kterému se v benátské oblasti říká caranto. Popis těchto vrstev a jejich stlačitelnosti je důležitý, protože ukazuje, že město není „na vodě“, ale na materiálu, který je mechanicky živý: reaguje na dlouhodobé zatížení i na změny vlhkosti.

Klasický hluboký základ do pevné horniny tu nedával smysl. Stavitelé proto hledali způsob, jak tíhu roznést do co největší plochy a jak si v měkkém podloží vytvořit vlastní pracovní rovinu, na níž už lze zdít. Pod mnoha historickými stavbami se proto nachází husté pole krátkých dřevěných pilotů zatlučených v malých rozestupech, jinde souvislá plocha prken uložených v hloubce. Cristian Ceccato, současný inženýr působící v oblasti geotechniky a stavebního inženýrství, který se odborně zabývá zakládáním staveb v Benátkách a degradací dřevěných pilotů, popisuje, že v Benátkách byly běžné buď dřevěné pláty prken uložené zhruba ve 2–3 metrech hloubky, označované jako „zatteroni“, nebo krátké piloty dlouhé přibližně 1–3 metry s průměrem okolo 15–20 centimetrů, instalované ve velmi malém rastru. Autoři zároveň vysvětlují důležitý detail: cílem těchto krátkých pilotů většinou nebylo „proseknout“ měkké vrstvy a opřít se o něco pevného, protože piloty často ani nedosáhly na tužší horizonty, ale zlepšit chování měkkých vrstev a snížit sedání díky husté síti prvků, která v podloží působí jako zlepšovací rošt.

Nosnost zde nevzniká jednotlivou dřevěnou pilotou zatlučenou do bahna, ale až jako vlastnost celého systému hustě rozmístěných pilotů a měkkého podloží, do něhož přenášejí zatížení. Zatížení se rozkládá do velké plochy a měkké sedimenty se stlačují pomalu a relativně rovnoměrně. V zásadě tento systém funguje tak, že krátké, hustě rozmístěné piloty pomáhají zlepšit mechanické chování měkkých vrstev a snižují očekávané sedání. Zároveň se v této syntéze objevuje zásadní korekce staré představy, že trvale zavodněné dřevo vydrží „navždy“. Autoři shrnují, že i v podmínkách s minimem kyslíku může docházet k bakteriální degradaci dřeva v čase a mění způsob, jakým se napětí přenáší mezi piloty a podložím.

Základním předpokladem pro vystavění pevných základů je vytvoření suchého pracovního prostoru pomocí dřevěných štětovnic. Tento provizorní „kapsář“ podle Ceccasta účelově izoloval část dna, na kterém vznikla pracovní plocha, do které se následně nainstalovaly piloty. Jejich hlavy se seřízly do jedné roviny a položila se vodorovná dřevěná plocha, na kterou přišly kamenné bloky nesoucí zdivo. A teprve když se konstrukce zvedala, prostor se postupně zasypával až k úrovni přízemí, přičemž právě tato fáze zasypávání znamenala, že ještě před dokončením nadzemní části docházelo k určité konsolidaci podloží.

Při zatloukání pilotů se používala jednoduchá dřevěná beranidla. Šlo o těžké závaží vedené v rámu, které lidé pomocí lan opakovaně zvedali a nechávali dopadat na hlavu pilotů. Princip byl stejný jako u pozdějších mechanických beranidel, rozdíl byl pouze v pohonu: místo motoru rozhodovala lidská síla, rytmus a vytrvalost. Úspěch proto nezávisel na jednom nástroji, ale na organizaci práce. Stavba v laguně vyžadovala přesné sladění mnoha činností – od tesařů připravujících dřevo, přes dělníky obsluhující beranidla, až po lidi zajišťující dopravu materiálu po kanálech a udržení suchého pracovního prostoru. Přesná čísla o počtech pracovníků a časech dnes často neznáme, podstata je však zřejmá: výkon takové stavby nevycházel z technologického zázraku, ale z opakovatelných postupů a logistiky, která umožnila dlouhodobě pracovat v nestabilním prostředí laguny.

Mnoho dnešních schémat vykresluje domy postavené „přímo na dřevě“. Ve skutečnosti dřevo tvořilo skrytou infrastrukturu, na níž byla položena kamenná ložná vrstva. V Benátkách se často zmiňuje istrijský vápenec, používaný pro relativní odolnost vůči vlhkosti. Kámen tak vytvořil prostředníka mezi dřevem a zdivem, které potřebuje stabilní rovinu a rovnoměrné roznesení tlaku. Tato skladba byla zároveň praktická: dřevo mohlo zůstat v zavodněném prostředí, kde je mnohem méně vystavené rychlé houbové degradaci, zatímco zdivo dostalo pod sebe materiál, který snáší kontakt s vodou lépe než běžné porézní stavební kameny.

Výběr dřeva nebyl náhodný. Laboratorní studie Niccolò Macchioni a kolegů analyzovala dřevo z benátských základů přímo ze vzorků odebraných z pilotů i z vodorovných prvků nad hlavami pilotů ve více čtvrtích a ukazuje, že šlo o malou skupinu druhů, typicky olše, modřín, dub, borovice, jilm a smrk. Autoři zároveň popisují, že většina vzorků vykazovala známky degradace, v některých případech výrazné, a že míra zachování souvisela mimo jiné s druhem dřeviny a s polohou v konstrukci.

Studie benátského podloží jednou provždy vyvrátila mylné teze o„zkamenění“. V případě benátských pilotů jde o dlouhodobé vodou nasycené prostředí s omezeným přístupem kyslíku. To brzdí především houbovou degradaci. Odborné práce však zároveň upozorňují, že představa „věčného“ dřeva jen proto, že je trvale zavodněné, neplatí. Ceccato přímo zmiňuje konkrétní erozní bakterie, které mohou dřevo v dlouhodobém horizontu vážně narušovat i v anoxických podmínkách.

Niccolò Macchioni, italský výzkumník v oblasti dřevařských a materiálových věd, popisuje ukazatele degradace včetně snížené základní hustoty a změn v chemických parametrech, které se používají pro diagnostiku zavodněného dřeva. Tento popis je konkrétní a opřený o vzorky z více částí města: nejde o výzkum jedné stavby nebo, ale o laboratorní obraz materiálu , který byl odebrán po celých Benátkách.

Základy benátských staveb byly navržené jako celek, který počítá s tím, že se jednotlivé prvky mohou v čase měnit. Zatížení totiž nenese jeden pilot, ale velké množství dřevěných pilotů, propojených do souvislé základové platformy. Pokud některé z nich postupně slábnou, zatížení se automaticky přerozdělí na ostatní prvky a do podloží pod nimi. Dřevo tak může v čase ztrácet část své tuhosti, aniž by to vedlo k náhlému selhání konstrukce. Projeví se to spíše pomalým, dlouhodobým sedáním budov.

V Benátkách jsou ve vodě i dřevěné prvky, které lidé vidí  – vyvazovací kůly, takzvané bricole. Ty jsou vystavené mořským organismům, vlnění a mechanickému opotřebení, takže se mohou rozpadat rychleji a vyžadují pravidelnou výměnu.

Vedle chemie a biologie dřeva je druhá klíčová rovina geotechnická. Jak uvádí i UNESCO ve svém oficiálním popisu lokality, mimořádně významnou hrozbu pro integritu města a laguny představuje do budoucna zvyšující se hladina. Přesněji řečeno jde o kombinaci růstu hladiny moře, poklesu povrchu a rostoucího tlaku lidské činnosti. Tyto faktory v průběhu času změnily způsob, jakým se v laguně ukládají a přesouvají sedimenty, a vedly i k úbytku mokřadních ploch. Nejde přitom jen o ekologický problém. Sedimentační režim a tlak vody přímo ovlivňují, jak se dlouhodobě chová podloží a stavby nad ním. Jakmile se rovnováha sedimentů naruší, mění se i podmínky, v nichž město stojí – a to je u Benátek, postavených na měkkých a stlačitelných vrstvách, klíčové.

Z tohoto rámce vyrůstá dnešní debata o adaptaci. Práce o adaptačních cestách Benátek na růst hladiny moře shrnuje, že současná strategie otevřené laguny s mobilními bariérami a dalšími opatřeními může při pokračujícím růstu hladiny narazit na limity v průběhu tohoto století. Autoři zároveň diskutují i zásadnější scénáře, například vytvoření prstencových hrází nebo jiné formy oddělení města od části laguny. Ani to vše ale neznamená, že by Benátky jednou náhle padly. Stejně postupně, jako se objevují problémy, probíhá i renovace.

Jak se ale posuzuje stav základů, které jsou trvale skryté pod terénem a vodní hladinou? Přímá inspekce zde většinou není možná, a to jak z technických, tak z památkových důvodů. Současná praxe proto stojí na kombinaci metod. Studie z roku 2025, která srovnává Amsterdam a Benátky, ukazuje, že diagnostika se opírá o omezený odběr vzorků tam, kde to podmínky dovolují, o lokální inspekce, nepřímá a nedestruktivní měření a o laboratorní analýzy získaných dat. Žádná z těchto metod sama o sobě neposkytuje úplný obraz. Smyslem je jejich vzájemné propojení, které umožňuje sledovat změny tuhosti konstrukce, míru degradace materiálu a vývoj nerovnoměrného sedání v čase. Diagnostika historických základů tak není jednorázovým zjištěním „stavu“, ale dlouhodobým procesem hodnocení trendů, na jejichž základě se rozhoduje o nutnosti a rozsahu zásahů.

Geotechnická syntéza věnuje samostatnou pozornost i Piazze San Marco, protože jde o centrální veřejný prostor historického města ležící v nejnižší části benátského ostrovního jádra. Právě proto patří k místům, která jsou pravidelně zaplavována. Autoři na tomto příkladu vysvětlují, proč je nutné porozumět nejen samotnému zaplavování povrchu, ale i vazbě mezi přílivem a pórovými tlaky podzemní vody v podloží. Měření ukazují, že v podzemí dochází k výrazným oscilacím tlaku, které mají přímý vliv na chování vodorovných historických konstrukcí, jako jsou dlažby nebo mozaiky. Tento poznatek má praktický význam: stabilizace těchto struktur nemůže vycházet jen z architektonického řešení, ale musí počítat i s fyzikou proudění vody a tlaků v podloží.

Ačkoli jsou jednotlivé části benátského podvodního systému postiženy postupnou degradaci materiálů, a vystaveny externím vlivům, jako je vlnění hladiny, tlak dopravy, zásahy do kanálů a pobřežních režimů, jejich systémové selhání je prakticky nemožné. Díky sofistikované konstrukční teorii dohromady vytvoří stabilní celek.