História geosyntetiky na Slovensku sa datuje od sedemdesiatych rokov minulého storočia. Výskum a vývoj geosyntetiky a prvé aktivity v tejto oblasti boli spojené s Výskumným ústavom inžinierskych stavieb v Bratislave a s výskumnými úlohami, ktoré sa tam riešili. Výsledky výskumu preberali a aplikovali postupne všetky stavebné podniky v  bývalom Československu, ktoré využívali aj výsledky svojich vývojových pracovísk. S geosyntetikou pracujem približne 45 rokov, takže mám dostatok informácií z tejto oblasti a môžem ich prezentovať. Dnes je geosyntetika mimoriadne rozšírená a využíva sa na každej stavbe, kde sa pracuje s horninami.    

Roky 1970 až 1989

Systematická a cieľavedomá výskumná činnosť, zameraná najskôr na vystužené horninové konštrukcie (VHK) a neskôr na vlastnosti geosyntetiky a ich použitie v rôznych trvalých stavebných konštrukciách, sa začala v roku 1970 a pokračovala približne ďalších dvadsať rokov v minulom storočí na Výskumnom ústave inžinierskych stavieb (VÚIS) v Bratislave na oddelení zemných konštrukcií a zemných prác, kde bola súčasťou všetkých výskumných úloh. Protagonistom vo vystužených horninových konštrukciách a použití geosyntetiky bol Ing. Pavol Petrík, CSc., VÚIS Bratislava. Mal v tom období osobitné a výhradné postavenie, pretože bol v oblasti inžinierskych stavieb jediným pracoviskom v Československu s celoštátnou pôsobnosťou.

Prvou oblasťou záujmu bola vystužená zemina, tzv. terre armeé, ktorá sa objavila vo Francúzsku. Vystuženou zeminou bol v prvopočiatkoch celokovový oporný múr s kovovým lícovým opevnením a kovovými pásikmi v bloku vystuženej zeminy. V rámci výskumu sa overovali spôsoby ochrany povrchu kovových výstuží a skúmali sa alternatívy lícového opevnenia z veľkorozmerných betónových prefabrikátov. Prvým typom bola montovaná stena z uholníkových prefabrikátov na plnú výšku steny. Pozornosť sa v ďalšej etape sústredila na vývoj železobetónových lícových prefabrikátov s hmotnosťou do 600 kg. Výsledkom boli šesťuholníkové a krížové prefabrikáty. Vývoj dospel až do praktického riešenia. Boli vyrobené súpravy oceľových foriem a poskytnuté realizačným podnikom na stavbu oporných stien, ktoré dnes označujeme ako „oporné múry s kotveným lícovým opevnením“ (OMkLO). Prvý OMkLO s krížovými prefabrikátmi na líci a kovovými pásikmi v zásype je na Slovensku od roku 1975 a postavil ho Hydrostav Košice na sídlisku Furča v Košiciach. OMkLO s rôznymi čiastkovými obmenami (rôzne tvary a veľkosť lícových prefabrikátov, úzke kovové alebo geosyntetické pásiky ako kotvy a pod.) sa používa dodnes. 

Geosyntetika sa stala stálym objektom výskumnej činnosti od roku 1974. V tom období to ešte boli technické textílie ako klasické výrobky textilného priemyslu, ktorým sa hľadalo nové využitie v stavebníctve. Výhodou v tom období bolo, že v bývalom Československu bol veľmi rozvinutý textilný priemysel, takže bolo k dispozícii veľké množstvo domácich výrobkov, ktoré by sme dnes nazvali netkané a tkané geotextílie. Výrobcami vlákien, polotovarov alebo konečných výrobkov boli veľké podniky, napr. Tatraľan Kežmarok, Chemlon Humenné, Chemosvit Svit, CHZJD Bratislava, Lykotex Revúca, Skloplast Trnava, Juta Dvůr Králové, Mitop Mimoň, Technolen Lomnice n/P., Kordárna Velká n/V, Vigona Svitavy. Dobrým základom na prácu s technickými textíliami boli aj výskumné ústavy pracujúce v danej oblasti. Na Slovensku to bol Výskumný ústav textilnej chémie v Žiline a Výskumný ústav chemických vlákien vo Svite, v Česku Výzkumný ústav lykových vláken v Šumperku a Státní výzkumný ústav textilní v Liberci. Veľmi dobrým podkladom a zdrojom informácií bol súbor platných a na svetovej úrovni spracovaných tzv. textilných skúšobných noriem.

Cieľom výskumu bolo vypracovať smernice na použitie geosyntetiky pri stavbe dočasných komunikácií. Z dostupnej zahraničnej  literatúry bolo zrejmé, že pri prvých pokusoch sa technické textílie ukladali v dočasných komunikáciách na menej únosné podložie, pod vrstvu kameniva. Je to veľmi jednoduchá stavebná konštrukcia a typický prípad, ktorý sa vyskytuje aj dnes na mnohých stavbách. Preto to bol i vhodný spôsob na overenie účinku technickej textílie. Realizovali sa experimentálne laboratórne merania na fyzikálnych modeloch a pokusné stavby v teréne. 

Uskutočnil sa podrobný prieskum trhu s technickými textíliami. Študovalo sa zloženie domácich aj zahraničných výrobkov a overovali sa charakteristiky všetkých výrobkov, ktoré by sa mohli použiť v stavebníctve. Zaujímali nás predovšetkým pevnostno-deformačné vlastnosti textílií od domácich (Tatraľan, Juta, Mitop) aj zahraničných (Bidim, Fibertex, Polyfelt, Typar, Terram) výrobcov. Vykonalo sa veľké množstvo ťahových skúšok podľa normy ČSN 80 0812. Zaznamenával sa „pracovný diagram“ (závislosť ťahová sila/deformácia) každej skúšky a výsledky sa štatisticky spracovávali. Súčasne s pevnostno-deformačnými vlastnosťami textílií sa analyzovali ich filtračné vlastnosti a vypracovala sa metóda návrhu textílie ako oddeľovacej, výstužnej a filtračnej vrstvy v horninovom prostredí.

Nárast množstva geotextílií použitých na rôznych stavbách bol v tých rokoch veľmi dynamický a konštatovalo sa, že v roku 1977 sa v Československu zabudovalo viac ako 400 tis. m2 geotextílií rôzneho druhu. Na Slovensku bol veľmi aktívny Tatraľan Kežmarok, ktorý vyrábal originálnou technológiou z vlákien zo 100 %-ného polypropylénu priamo pod zvlákňovacou dýzou netkané vpichované geotextílie. Boli to geotextílie Tatratex 200 až 1200. Aj dnes sú tieto geotextílie na trhu pod rovnakou značkou Tatratex a vyrába ich Geotex, s. r. o., Kežmarok.  

Najvýznamnejším výsledkom výskumu a vývoja bola vtedy aplikácia geotextílií v množstve 380 tis. m2 na diaľnici Bratislava – Brno v úseku Kúty – Břeclav v údolnej nive rieky Moravy v roku 1977. V spolupráci VÚIS a Doprastav Bratislava sa vypracoval alternatívny návrh založenia diaľničného násypu na málo únosnom podloží. Použili sa štyri druhy geotextílií (Tatratex, Arabeva, SI-50/35, POP 767974) vo funkcii oddeľovača a filtra.

V rokoch 1976 až 1979 všetky významné a veľké stavebné podniky v bývalom Československu (na Slovensku napr. Doprastav, Hydrostav, Váhostav, Cestné stavby) v rámci činnosti svojich VVZ spracovali rôzne dokumenty vo forme napr. technologických pokynov, technologických pravidiel alebo podnikových odborových noriem na použitie geotextílií (technických textílií) pri výstavbe staveniskových komunikácií, dočasných ciest alebo všeobecne v cestnom staviteľstve. Napríklad takéto technologické pravidlá vypracované ako realizačný výstup odborovej vývojovej  úlohy riešenej VVZ Doprastav Bratislava platili podľa vyhlásenia ISGR pre všetky podniky VHJ-IS. 

Vystužené násypy na málo únosnom podloží boli ďalším typom VHK, ktoré sa začali overovať na fyzikálnych a matematických modeloch na konci sedemdesiatych rokov minulého storočia. Bolo potrebné stanoviť dlhodobé pevnostno-deformačné charakteristiky geosyntetiky vhodnej na vystužovanie trvalých VHK, a to nielen vystužených násypov (VN), ale najmä vystužených oporných múrov (VOM) s predpokladanou životnosťou viac ako 100 rokov. Uskutočnilo sa veľké množstvo dlhodobých ťahových skúšok tkaných geotextílií a geomreží z rôznych polymérov (PP, PE a PAD), aby sa overilo ich krípové správanie, a škatuľových šmykových skúšok na stanovenie povrchových vlastností geosyntetiky. Výsledky skúšok československých geosyntetických výrobkov sa prezentovali v zahraničnom časopise Geotextiles and Geomembranes [1], ktoré boli publikované v rovnakom čase ako výsledky dlhodobých skúšok zahraničných geotextílií. Výsledky dlhodobých ťahových skúšok sa následne extrapolovali na 50 a 100 rokov. Grafy sa používali, aj doteraz používajú, na určenie ťahovej sily vo výstužiach v rôznom čase podľa prípustnej hodnoty pomerného predĺženia geosyntetickej výstuže na určitom mieste vo vystuženej horninovej konštrukcii. Vtedy sme videli, že výsledky výskumu na Slovensku sú na svetovej úrovni a že sa zhodujú s celosvetovým pokrokom v tejto oblasti.  

Ďalším geosyntetickým výrobkom, na ktorý sa sústredil záujem, boli geodrény. Dopravní stavby Olomouc vyvinuli čsl. geodrén – PSK drén a vyvinuli a vyrobili zariadenie na inštalovanie PSK drénov na stavbe, obr. 2a. Po stanovení potrebných charakteristík PSK drénu sa na VÚIS Bratislava vypracoval dimenzačný postup a zostavil návrhový diagram. V rokoch 1984 a 1985 sa pripravili a uskutočnili prvé realizácie geodrénov na Slovensku. Prvou stavbou bola úprava podložia pod vystuženým násypom železničnej vlečky na stavbe Jadrovej elektrárne v Mochovciach (JEMO), obr. 2b. V základovej škáre násypu sa prvý raz na Slovensku použili tkané PET geomreže vo funkcii výstuže. Druhou stavbou bola úprava podložia nízkeho cestného násypu na obchvate Nitry (dnes R1A) v blízkosti rieky Nitra.  

Jedným z mimoriadne dôležitých výsledkov práce s geosyntetikou za celé uvedené obdobie bolo vypracovanie celoštátnej normy ČSN 73 3040, čo bola prvá norma s náplňou geosyntetiky. V ČR bola norma zrušená, no na Slovensku sa podarilo normu uchovať a 3x ju revidovať. Dnes má čiastočne odlišný názov, [2], je platná a slúži aj ako základný technický dokument pre projektantov, statikov a všetkých odborníkov a cituje sa v rezortných predpisoch. 

Systematický a intenzívny výskum na pôde VÚIS v oblasti geosyntetiky a aktívna spolupráca všetkých zainteresovaných výskumných, výrobných, projekčných, investorských a realizačných podnikov pôsobiacich v stavebníctve skončili v roku 1989. Symbolicky sa to uskutočnilo prezentovaním dosiahnutých výsledkov na 2. konferencii Využitie geotextílií a geomembrán v stavebníctve, konanej v Bratislave v roku 1989.

Roky 1989 až 2019

Po roku 1989 sa začala nová doba, doba nových výziev, možností a príležitostí. Domáci slovenskí výrobcovia geosyntetiky mali veľké problémy s prežitím, čo súviselo s prispôsobením novým podmienkam na trhu a s postupne sa zväčšujúcim tlakom zahraničných výrobcov. Niektorí slovenskí výrobcovia spočiatku odolali a pokračovali vo výrobe, no niektorí sa nechali kúpiť a boli zlikvidovaní alebo sú riadení zo zahraničia. Možno konštatovať, že súčasná situácia je viac ako žalostná, „vďaka“ novej dobe a Európskej únii ostal na Slovensku už len jeden domáci výrobca so slovenským vlastníkom, a to Geotex, s. r. o., v Kežmarku. Je preto veľkým úspechom, že napriek zložitej situácii sa podarilo vyvinúť pôvodný slovenský geosyntetický výrobok, a to geosyntetickú ílovú zábranu s názvom Tatrabent. Je to geokompozit zložený z dvoch netkaných geotextílií Tatratex, medzi ktorými je slovenský bentonit, vyrábaný firmou Geotex, s. r. o., v Kežmarku.

V deväťdesiatych rokoch minulého storočia začali postupne prichádzať na Slovensko zahraničné geosyntetické výrobky, a to najmä od európskych výrobcov. Začali sa ponúkať a predávať geotextílie, geomreže, geokompozity, geosiete, georohože, geopokrývky, geodrény,  geobunky a geosyntetické zábrany. Tieto výrobky ponúkali a doteraz ponúkajú distribútori na rôznej odbornej úrovni a s rôznou osobnostnou výbavou v rozsahu od seriózneho prístupu až po poskytovanie klamlivých informácií. Preto majú projektanti, investori a realizátori niekedy vážny problém s hľadaním a nájdením potrebných pravdivých a komplexných informácií o kvalite a trvanlivosti geosyntetického výrobku, ktorý chcú použiť. 

Vzhľadom na veľký a pomerne neprehľadný súčasný trh s geosyntetikou, množstvo rôznorodých ponúk, snahu mnohých výrobcov a distribútorov zatajovať niektoré informácie o pôvode, zložení a vlastnostiach ich výrobkov a malý záujem projektantov, realizátorov a investorov verejne prezentovať svoje skúsenosti s geosyntetikou, v článku uvádzam najmä osobné skúsenosti a získané informácie a fotodokumentáciu z vlastného archívu.

Na začiatku deväťdesiatych rokov bolo potrebné vzdelávanie a vytváranie povedomia odborníkov stavbárov o geosyntetike a o jej možnostiach. Najskôr sa museli študovať zahraničné dokumenty, aby sa dobehla niekoľkoročná medzera, ktorá tu vznikla. Dobrým zdrojom informácií bola medzinárodná geosyntetická spoločnosť (IGS), jej dokumenty a odborné akcie, ktoré IGS podporovala a organizovala. Mohol som sa zúčastniť na európskych geosyntetických konferenciách v Maastrichte, Bologni, Mníchove, Edinburghu a vo Valencii a na svetových konferenciách v Atlante, Fukuoke, Portlande, Nice, Soule, Cancune, Jokohame a Berlíne, napr. [3]. Treba konštatovať, že o tieto akcie bol na Slovensku minimálny záujem.         

Dôležitým krokom v aktivitách odborníkov zaoberajúcich sa geosyntetikou bolo založenie Slovenskej geosyntetickej spoločnosti v roku 2002 a individuálne členstvo niektorých odborníkov v IGS a následné zriadenie slovenskej pobočky IGS – IGS Slovensko v roku 2011. V spolupráci členov IGS a prof. Ing. F. Schlossera, CSc., a prof. Ing. L. Ižvolta, PhD., sa podarilo v roku 2001 založiť na pôde Žilinskej univerzity v Žiline tradíciu najvýznamnejšej geosyntetickej odbornej akcie s pôvodným názvom Geotextílie v dopravnom staviteľstve. V roku 2019 pripravili prof. Ing. M. Drusa, PhD., a prof. Ing. L. Ižvolt, PhD., v Žiline už 13. ročník konferencie s medzinárodnou účasťou Geosyntetika 2019, pričom niekoľko ročníkov týchto akcií organizoval prof. Ing. P. Turček, PhD., na pôde STU v Bratislave. Na týchto prvých seminároch prezentovali svoje poznatky väčšinou odborníci z univerzít v Bratislave a Žiline, ojedinele projektanti a spomedzi firiem boli aktívne Chémia-Servis, a. s. a Tectum-Geosynthetic, s. r. o. Postupne sa pridávali výrobcovia a ďalší distribútori geosyntetiky.        

V roku 1999 sa podarilo vypracovať STN 73 3041 (Horninové konštrukcie vystužené geosyntetikou. Technické požiadavky), ktorá má za sebou revíziu v roku 2013 a je stále platná.

Treba spomenúť prvé významnejšie aplikácie geosyntetiky väčšieho rozsahu v tom období. Veľmi aktívne boli Železnice slovenskej republiky a ich spolupracujúci odborníci, ktorí pripravili v rokoch 1996 – 1997 niekoľko významných aplikácií geosyntetiky. Prvou bola rekonštrukcia železničnej trate v úseku Melčice – Zlatovce, kde sa v podvalovom podloží overovala funkcia výstuže tuhej dvojosovej monolitickej PP geomreže a tkaného D.O.S geokompozitu vo vystuženej podkladovej vrstve (VPV). Ďalšou bola rekonštrukcia zosunutého 16 m vysokého železničného násypu pri Žíranoch, kde sa použila 1 m vysoká geobunková štruktúra zostavená z pásov tuhej jednoosovej monolitickej HDPE geomreže v základovej škáre násypu a podobných jednoosových geomreží v telese násypu a dvojosových geomreží v podvalovom podloží, obr. 3 a rekonštrukcia časti násypu a podvalového podložia v Devínskej Novej Vsi, kde sa použila ílová zábrana Tatrabent a tuhá dvojosová monolitická PP geomreža. Tieto geomreže, dnes šesťuholníkové, použité v železničnom podvalovom podloží na zvýšení deformačnej odolnosti sa osvedčili natoľko, že sa aj dnes uplatňujú v podvalovom podloží na všetkých úsekoch hlavných koľají modernizovaných tratí vo funkcii stabilizátora v stabilizovanej podkladovej vrstve (SPV) – geodoske, obr. 4. VPV a SPV sa dnes bežne používajú v pozemných komunikáciách, pod rôznymi spevnenými plochami, pod podlahami priemyselných hál a pod celými stavebnými objektmi.     

Vystužené oporné múry s rôznou úpravou lícového opevnenia a plošnou geosyntetickou výstužou v zásype boli ďalšie VHK, ktoré sa významnou mierou začali používať v dopravnom a pozemnom staviteľstve. Prvým trvalým objektom bol Geomur-G s gabionmi zo zváranej siete na líci umiestnený v rekonštruovanom násype poškodenej cesty II/503 na Pezinskej Babe v roku 1997. V roku 2001 sa začala výstavba Geomuru-P na D1 vo Sverepci, obr. 5, a Geomuru-KP na R1 v Novej Bani, obr. 6.

Používanie všetkých typov VHK s geosyntetikou, vrátane vystužených strmých svahov (VSS), je dnes veľmi rozšírené a možno ich nájsť aj v telesách pozemných komunikácií na diaľniciach, rýchlostných cestách a v železničných telesách. Rovnako sa v značnom rozsahu používajú všetky typy geosyntetických výrobkov, najviacej geotextílie.

Podkladom k tomuto článku bol článok publikovaný na konferencii Geosyntetika 2019“[4].               

Literatúra

[1]    P. M. Petrik, R. Baslik, Design of geotextiles reinforcing embankments with reference to long-term loading, Geotextiles and Geomembranes, Vol. 7, Nos. 1 & 2, pp. 71-79, 1988.

[2]    STN 73 3040 Geosyntetika. Základné ustanovenia a technické požiadavky, ÚNMS SR Bratislava, s. 36, 2019.

[3]    P. Turcek, L. Turinic, R. Baslik, Highway three-tier surface geogrid reinforced wall, 8ICG, Yokohama, Vol. 3, pp. 949-952, 2006.

[4]    R. Baslík, Štyridsať rokov s geosyntetikou, 13. konf. Geosyntetika 2019, Žilina, s. 7-22, 2019.

Ing. Radovan Baslík, CSc.

radobaslik@gmail.com