Úvod
Klasická geotechnika se stále více věnuje otázkám spojeným s ochranou životního prostředí. Postupně se vyvinula samostatná specializace, označovaná jako environmentální geotechnika. Od roku 1994 do roku 1998 již proběhly 3 světové kongresy Environmental geotechnics (Edmonton, Osaka, Lisabon), kde je diskutována tato problematika. Zjednodušeně lze říci, že se jedná o problematiku spojenou s přesunem pevných hmot, vyvolaných jak lidskou činností, tak přírodními jevy (například dopad země- třesení, vulkanické činnosti, sesuvů, povodní apod.). Lidská aktivita je spojena s povrchovou i hlubinnou těžbou a s ukládáním pevných hmot jak na povrchu, tak v podzemí, přičemž může jít o přírodní materiály, jako jsou výkopové zeminy při stavební činnosti, či skrývkové zeminy při povrchové těžbě surovin nebo o různé typy odpadů od komunálního až po radioaktivní.

Jedním z typických úkolů je ochrana podzemní vody a horniny před znečištěním, např. od dříve nevhodně uložených odpadů, havárií, až po návrh nových ochranných prvků u různých skládek, úložišť nebo u skladů potenciálně nebezpečných látek. Základním smyslem vertikálního těsnícího prvku je horizontální zabránění šíření kontaminace od jeho zdroje, přičemž u nových aktivit jde o prevenci, zatímco u starých zátěží o prvek sanační.

Celkově musí sanační proces sestávat z několika fází - Vaníček a Kazda 1998, neboť řešení ekologického problému vyžaduje jeho optimalizaci. Velký význam je nutné přisoudit následujícím fázím:

• Fáze průzkumná - zaměřená na efektivní získání informací o zdroji kontaminantu a jeho povaze.
• Fáze definování potenciálního nebezpečí - zde lze vycházet jak z monitoringu na místě, tak z numerického modelování transportního procesu, umožňujícího předpověď dalšího šíření kontaminace v čase a v prostoru - Kazda a Vaníček - 1998, a. Tato fáze významně napomůže při definování priorit řešení - starých ekologických zátěží.
• Fáze rozhodovací - jejím úkolem je stanovit, zda jsou sanační opatření nutná, nebo zda stačí jen definování omezujících podmínek pro využití dotčeného území. V případě sanace je třeba učinit rozhodnutí o tom, zda bude kontaminant izolován od širšího okolí, nebo zda se přistoupí k procesu snižování koncentrace polutantů v kontaminované zóně.
• Fáze výběru nejvhodnější metody sanace - u varianty izolování kontaminantu jde o výběr různých typů svislých i vodorovných těsnících bariér, u dekontaminačních metod potom o výběr metod nejšetrnějších k okolí - Kazda a Vaníček - 1998, b. V obou případech se zohledňuje efektivita metod, neboť je třeba respektovat současné finanční možnosti s ohledem na existující poměrně velké množství starých zátěží, jež je nutné řešit.
• Fáze realizace sanačních opatření - zajištění dozoru na úrovni, která by garantovala požadovanou kvalitu provádění sanačních prací.
• Fáze porealizační - spočívající v monitoringu, jehož výsledky slouží jak pro ověření výsledků realizačního procesu, tak pro možné vytvoření zpětné vazby, využitelné ke zlepšení rozsahu a způsobu provádění sanačních opatření.

Svislé těsnící prvky
Jak již řečeno, hlavním cílem svislých těsnících prvků je zamezení horizontálního šíření kontaminace. Pro zabezpečení této funkce je třeba zajistit dobré provázání svislého prvku do spodní vrstvy s významně nízkou propustností. Pochopitelně je nejvhodnější, jedná-li se o přirozenou nepropustnou vrstvu v podloží, ale dnes již existují metody, jak tuto vrstvu vytvořit i pomocí inženýrské bariéry (využití injektáže, tryskové injektáže) realizované jak ve svislém směru, tak i ve směru vodorovném ve formě podřezání jednotlivých úseků a jejich vyplnění těsnícím materiálem na bázi jílových minerálů a cementu, v extrémním případě kombinovaném s vloženou geomembránou. Funkce vertikálních těsnících prvků může být trvalá - - dojde k vytvoření tzv. geokontejnmentu (enkapsulace), ve kterém je kontaminace trvale bezpečně uzavřena, nebo dočasná, kdy těsnící prvky zabraňují dalšímu šíření znečištění a ohrožování životního prostředí a umožňují jeho přirozenou degradaci nebo sanaci jinými metodami.

Obecný přehled svislých těsnících prvků je znázorněn na obr. 1. Použité dělení rozlišuje těsnící prvky ve vytěžené rýze, v rýze vzniklé zatlačením zvoleného prvku, promícháním stávající zeminy s těsnícím médiem či jen její proinjektování.

Zakládání staveb, a. s., je, po celou dobu své více než třicetileté existence, tradičním dodavatelem vertikálních těsnících prvků jako ochrany životního prostředí, půdy a vody před znečištěním průmyslovou činností ze skládek nebo z již existujících ekologických zátěží. K jejich vybudování používá nejmodernější technologie speciálního zakládání - podzemní stěny (klasické, pilotové), tenké těsnící stěny, štětové stěny, injektáž, tryskovou injektáž a jejich kombinace.

Nejčastěji využívaným vertikálním těsnícím prvkem je těsnící podzemní stěna. Rýha pro těsnící podzemní stěnu se těží převážně speciálními drapáky zavěšenými na pásových jeřábových nosičích, mělké rýhy lze těžit i klasickými bagry s podkopovou lžící. Stabilitu stěn rýhy zajišťuje speciální jílová pažící suspenze. Obvyk- lejším typem těsnících podzemních stěn jsou stěny jednofázové, u kterých se rýha těží kontinuálně a jako pažící suspenze se používá samotvrdnoucí těsnící suspenze vytvářející po zatvrdnutí těsnící výplň rýhy. Odpadá tak výměna pažící suspenze za jinou výplňovou hmotu, která je nutná u výstavby dvoufázových těsnících stěn. Tento typ se používá méně často, zejména musí-li stěna kromě těsnící funkce plnit i funkci pažící či konstrukční. Při jejich realizaci se obvykle postupuje po úsecích o délce obvyk- le cca 5 m, které se po dotěžení a případném osazení výztužným armokošem zaplní těsnící hmotou požadovaných vlastností, čímž vznikne tzv. lamela. Podzemní stěnu lze vytvořit i z převrtávaných velkoprofilových pilot. Také tento typ podzemní stěny má obvykle kromě těsnící funkce i funkci pažící nebo konstrukční a podle toho je navržena i její výplň, případně vyztužení a kotvení.

Podzemní stěna může vytvořit úplnou těsnící stěnu, pokud se její pata zaváže do přirozené nebo injektáží dotěsněné horizontální vrstvy hornin o nízké propustnosti v podloží. Norná stěna vytváří v propustném kolektoru bariéru, která zachycuje polutanty plovoucí po hladině podzemní vody a umožňuje její průtok pod patou stěny.

Podzemní stěny lze hloubit až do hloubky 40 m a více, v nepříznivých geologických poměrech (obtížně rozpojitelných horninách) lze použít rozpojování horniny předvrtáním, dlátováním nebo předstřelem, případně hloubit rýhu tzv. hydrofrézou - speciálním strojem vhodným do tvrdých hornin. Tloušťky stěn se navrhují v rozmezí 40-100 cm, obvykle podle použité těsnící hmoty, agresivity prostředí a hydraulického spádu. Výplň nejčastěji tvoří samotvrdnoucí jílocementová suspenze z přírodních nebo průmyslově vyráběných jílů, v silně agresivním prostředí lze použít speciální těsnící hmotu Zeofix^®, která byla vyvinuta odbornými pracovníky laboratoře společnosti. Zeofix^® se vyrábí z průmyslově produkovaných surovin přírodního původu, což zajišťuje vysokou stálost vlastností a nezávadnost pro životní prostředí.

Zeofix^® má trvale velmi nízkou propustnost (koeficient filtrace k < 10-10 m/s). Jedinečné složení Zeofixu® umožňuje jeho použití ve vysoce agresivním prostředí, ve kterém běžné těsnící hmoty selhávají. V případě potřeby lze jako výplň použít i beton nebo jílobeton. Zvláštními druhy podzemních stěn jsou stěny polopropustné, jejichž propustná výplň obsahuje sorbenty, které na sebe vážou polutanty a propouštějí neznečištěnou vodu.

Do výplně rýhy lze vkládat těsnící folii PEHD tloušťky 1,5-3,0 mm spojenou speciálními zámky. Takto konstruovaná stěna dosahuje zaručenou nepropustnost až k = 10-15 m/s a je vhodná do prostředí s vysokým hydraulickým spádem, případně velmi agresivního prostředí. Vložením štětovnic lze dosáhnout zvýšení odolnosti (tuhosti) stěny proti změnám napětí a naopak, těsnící hmota zajistí nepropustnost zámků štětovnic a ochrání kov štětovnic proti agresivitě prostředí.

Podzemní stěny se samotvrdnoucí výplní z přírodních materiálů (jílů a spraší) se v minulosti použily při ochraně podzemních vod v Koramu Kolín (1981-3), CHZ Sokolov (1982), Synthezii Semtín (1973-4), elektrárnách Chvaletice (1984-6) a Počerady (1985) a v dalších lokalitách. Výplně z průmyslově vyráběných jílových materiálů (bentonitu, montmorillonitu) představují další vývojový krok ve výplňových hmotách a byly využity na stavbách v Tonasu Neštěmice (1984), Spolaně Neratovice (1987-9), na skládce odpadů Slivenec (1986-7), Hodějovice (1993) a stáčišti LTO v Praze-Libni (1987-8). Těsnící stěna s vloženou PEHD folií byla realizována při těsnění skládky zelené skalice v CHZ Přerov (1980-2). Odolnost speciální výplně Zeofix^® byla využita při sanaci starých ekologických zátěží v Chemopetrolu Litvínov (1996-7) a Koramu Kolín (1998). Příkladem výstavby dvoufázové stěny s železobetonovou výplní je realizace těsnění a pažení stavební jámy na sanaci lokality Karolina Ostrava (1998).

Druhou významnou skupinu svislých těsnících stěn tvoří stěny vháněné, vibrované a beraněné Technologie tenkých těsnících stěn patří k nově vyvinutým, jejichž použití se rozvíjí v poslední době. Zhotovují se postupným vibračním zarážením ocelového razícího profilu tvaru I nebo H s tryskami u paty, kterými se nízkotlakou injektáží vyplňuje dutina vzniklá při jeho vytahování. Zapuštěním jednotlivých profilů s přesahy je tvořena souvislá těsnící clona. Tato metoda je vhodná do příznivých petrografických poměrů, zejména jemnozrnných sedimentů. Samotná tenká stěna nemá takovou účinnost jako podzemní těsnící stěna. Obvykle se proto provádí jako víceřadá s příčnými stěnami, které vytvářejí uzavřené buňky. Do buněk se umisťují čerpací vrty snižující zde hladinu podzemní vody a kontrolující jak její kvalitu, tak směr proudění vody. Tloušťka tenké těsnící stěny je 5-15 cm, hloubka do 15 m. Tenké těsnící stěny zrychlují a zlevňují výstavbu těsnících clon a nacházejí uplatnění zejména při ochraně podzemních vod před pronikáním znečištění z výrobních podniků, skladových objektů, úložišť kalů a tekutých odpadů, stáčišť a skladišť ropných látek atp. Zakládání staveb, a. s., realizovalo tento typ těsnící stěny jako první v republice v Sepap Štětí v r 1990. Vertikální těsnící prvek lze velmi rychle a účinně vytvořit pomocí vháněné štětové stěny. Štětovnice různých tvarů se vhánějí do požadovaných hloubek vibračně nebo různými druhy beranidel v závislosti na geologických poměrech. Jednotlivé prvky jsou vzájemně spojeny speciálními zámky, které však nelze považovat ani při použití plastického těsnění za zcela vodotěsné. Proto lze štětové stěny s výhodou použít jako dočasný těsnící prvek k uzavření prostoru pro další sanační práce. Štětová stěna pak obvykle plní i funkci pažící. Štětovnice lze po vytažení opět použít, což snižuje náklady na realizaci těsnění. Při požadavku dlouhodobé dokonalé vodotěsnosti lze štětovou stěnu realizovat osazením do rýhy podzemní stěny vyplněné těsnící hmotou. Směs nejen utěsní zámky, ale ochrání i kov štětovnic v agresivním prostředí. V největším rozsahu byla štětová stěna využita pro uzavření polutantů na lokalitě Karolina - Ostrava (1998).

V místech, kde nelze realizovat klasickou podzemní těsnící clonu, lze vytvořit injekční clonu - svislý těsnící prvek zhotovený ze dvou a více řad klasické nebo tryskové injektáže, kterou se zeminy proinjektují speciálními těsnícími hmotami. Injekční práce se hojně používají pro dotěsnění puklin v horninovém masivu. Obdobně lze vytvořit i vodorovnou izolační vrstvu v podloží, a to buď svislými vrty přímo z po- vrchu, kterými se proinjektuje pouze potřebná mocnost horniny, nebo vodorovnými vrty ze šachet. Malé rozměry moderních maloprofilových vrtných souprav umožňují provádět vrtné práce i ve velmi stísněných prostorách suterénů a sklepů kombinací vějířů vrtů hloubených v prostoru pod téměř libovolným úhlem a možnost injektáže pouze vybraných etáží umožňuje proinjektovat prakticky jakýkoliv prostor i v podloží budov a jiných objektů bez nutnosti jejich demolice, často s pouze minimálním ome- zením provozu.

K injektování se používají směsi z přírodních zemin (spraší, jílů), průmyslově vyráběné hmoty na bázi jílů (bentonitu, montmorillonitu), cement (často jemně mletý), nově i směsi s popílkem a vysokopecní struskou. V agresivním prostředí lze použít těsnící hmotu Zeofix^® K zlepšení pronikání směsí do horniny se jejich viskozita snižuje přídavkem účinných superplastifikátorů. Při chemické injektáži se používají anorganické směsi na bázi vodního skla s hlinitanem sodným nebo Tosilu (koloidního roztoku SiO2) s chloridem vápenatým. Nejběžnějšími organickými injekčními hmotami jsou vícesložkové polyuretanové pryskyřice a polyakrylátové gely. Těsnící hmoty pro použití ve speciálních podmínkách mají atest hygienika pro použití ve styku s pitnou vodou. Příkladem využití výhod injekčních vrtů v hustě zastavěném území je těsnící stěna vybudovaná tryskovou injektáží na stavbě OSEZ Chemopetrol Litvínov (1996-7), kde doplnila klasickou PTS v místě křížení s produktovody, které nebylo možné přeložit.

Kontrola kvality těsnících prvků
Nedílnou součástí výstavby každého vertikálního těsnícího prvku je kontrola kvality a dosažení požadovaného účelu prací Protože jsou svislé těsnící prvky obvykle umístěny v zemním tělese a není možná přímá kontrola jejich jakosti - především nepropustnosti, stává se základním prvkem kontroly dodržování všech předepsaných technologických postupů, kvalita vstupních materiálů a vyráběných těsnících směsí a monitoring provádění prací.

U zhotovitele se předpokládá kontrola podle interních předpisů. Zakládání staveb, a. s., má na všechny používané technologie zaveden vlastní certifikovaný systém řízení jakosti dle ČSN EN ISO 9002:1995. Možnosti kontroly již provedeného díla jsou obvykle omezené, většinou spojené s rizikem poškození těsnícího prvku nebo zatížené chybami nepřímých kontrolních zkoušek. Pro každou zakázku je proto zpracován projekt kontroly jakosti prací, který obsahuje kromě požadavků na řízení jakosti výroby i obvykle projektem stanovený program kontrolních a průkazních zkoušek v následujícím rozsahu:

• Požadavky na kvalifikaci pracovníků realizujících stavbu
• Postupový a kontrolní plán výstavby včetně matice odpovědnosti za činnost a kontrolu při jednotlivých fázích procesu výstavby těsnícího prvku včetně způsobu vstupních a mezioperačních kontrol.
• Program monitoringu těžby, vrtání, parametrů klasické a tryskové injektáže, množství ukládané směsi
• Program kontrol parametrů použitých hmot. U těsnících hmot se provádějí zkoušky vyrobené hmoty ve výrobně (objem. hmotnost, viskozita, dekantace) a v laboratoři (pevnost a propustnost podle stanovených podmínek). Stejné zkoušky se provádějí i u těsnící směsi uložené do těsnícího prvku, opět podle podmínek stanovujících čas, místo, hloubku, způsob odběru vzorků a provedení zkoušek. Základní hodnotu představuje součinitel propustnosti, filtrace, označovaný též jako součinitel hydraulické vodivosti. Pro splnění těsnící funkce se nejčastěji požaduje filtrační součinitel k 1.10-9 m/s. Ověření může mít několik rovin, které musí respektovat fakt, že filtrační součinitel samotuhnoucí suspenze se s časem snižuje. Rozhodující jsou proto výsledky po 30, resp. 60 dnech. Odběr z provedené stěny je proto někdy problematický a větší pozornost se věnuje odběru směsi těsně po aplikaci do vytěžené rýhy a jejímu odzkoušení po zvolených časových úsecích v laboratoři. Přitom vzorek může být uložen ve vodním prostředí o stejné kvalitě, jakou má voda v kontaminované oblasti. Snahou je podchytit možnost, že by propustnost byla ovlivněna chemickým složením kontaminované vody.
• Program průkazních zkoušek - obsahuje požadavky na kontrolu provedených těsnících prvků. Běžně požadované odvrty jádra z těsnících prvků pro odzkoušení propustnosti, popřípadě pevnosti v tlaku se stejně jako vodní tlakové zkoušky nedoporučují provádět na systémových prvcích, protože obě metody před- stavují riziko jejich oslabení nebo porušení. - Proto je vhodné je provést na zkušebním poli, kde se, kromě výše uvedených kontrol, odzkouší vhodnost a účinnost projektem navržené technologie. Další možnosti kontroly provedených těsnících prvků představují metody nepřímé - např. čerpací zkoušky s pozorovacími objekty před a za těsnícím prvkem, stopovací (indikační) zkoušky (sledování šíření označené kapaliny horninovým prostředím, sledování hodnoty pH a elektrické vodivosti), geofyzikální metody (geoelektrické metody VES, OP, SP nebo radarová měření). Při současné aplikaci hydraulické bariéry, kdy před a za stěnou je - držena různá hladina podzemní vody, má poměrně dobrou vypovídací hodnotu i měření pórových tlaků.

Závěr
Vývoj v sanačních technologiích prožívá v posledním období velký rozvoj daný zvýšenou péčí o životní prostředí i o řešení starých ekologických zátěží. Metody odizolování kontamino- vané oblasti, kterým se příspěvek ve formě svislých těsnících prvků věnuje, zaujímají zhruba 50 % realizovaných sanací, v Evropě mírně nad 50 %, v USA okolo 30-40 %. Cílem příspěvku proto bylo sumarizovat současné možnosti v tomto směru, neboť pro každý řešený případ (i pro již zvolenou metodu odizolování) by se měly posoudit jednotlivé varianty z pohledu účinnosti, možnosti bezpečného provedení, kontroly a nakonec i cenových nákladů.

Literatura
Kazda, I., Vaníček, I.: Sanace kontaminovaných zvodní.
2. Úloha numerického modelování při výběru sanační metody. Vodní hospodářství 7/98.
Kazda, I., Vaníček, I.: Nové metody sanace kontaminovaných zemin a podzemní vody. Vodní hospodářství 8/98.
Vaníček, I., Kazda, I.: Sanace kontaminovaných zvodní.
1. Předpoklady a postup řešení. Vodní hospodářství 5/98.
Verfel, J: Injektování hornin a výstavba podzemních stěn. SNTL Praha, 1983.

Among the typical tasks of environmental geotechnik ranks the protection of the ground and ground water against contamination from inconveniently deposited waist or designing of protective elements of new deposits of dangerous materials. Vertical sealing elements should prevent spreading of contamination from its sources. Zakládání staveb Co. is traditional contractor of these structures using up-to-date technologies of special foundation such as diaphragm and pile walls, thin sealing walls, sheet piling, grouting, waterproof foils or their combinations. Zakládání staveb Co. has certificated system of quality control according to ČSN EN ISO 9002:1995.