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随着科技的发展,使很多新材料、新技术应用于城市轨道领域,促进了我国城市轨道交通行业的发展。但同时,轨道交通行业在发展中也存在着一些问题,如在施工过程中深基坑支护的边坡修理问题、土层开挖等,这些问题都会影响地铁工程的质量。因此,企业需要重视地铁工程的深基坑施工质量,要结合工程的实际施工情况,选择适宜的深基坑支护施工技术,来带动整个工程质量的提升。
1深基坑支护施工中存在的问题
1.1边坡修理方面的问题
在深基坑开挖过程中,企业由于自身的原因,如管理不当,施工人员没有按照规定操作机械等,可能会造成工程出现超挖、欠挖情况,影响工程表面的平整度、顺直度等,使其达不到设计要求,进而影响工程质量。若用人工修理边坡,也会因各种条件限制,很难对边坡进行深挖,这种情况也容易造成,挡土施工完成后,项目工程深基坑存在欠挖、超挖情况,从而影响深基坑支护工程质量。
1.2土层开挖与边坡支护方面的问题
深基坑支护施工,需要由专业的施工团队来完成,虽然深基坑支护开挖工作,技术要求低、难度小,但挡土支护施工,需要较高的技术水准,而且管理难度较大,很多施工团队难以高质量的完成该项工程施工。在深基坑支护工程施工过程中,往往存在多个平行分包合同,这为整个项目工程的协调增加了难度。同时还存在一些企业,为了加快施工进度,提升企业经济效益,没有按照规定流程进行开挖工作。同时,在施工过程中,没有充分考虑挡土支护工程的施工,进而影响了之后的挡土施工,导致工程进度缓慢,无法按照计划工期如期完工。还有部分企业,为了减少成本支出和增加自身经济利益,会在施工过程中更改施工方案,也会影响工程质量和增加施工风险。例如某企业,为了赶进度,提高自身经济效益,没有按照规定流程进行土石方开挖,虽然在工程前期,该项目土石方开挖速度有了明显提升,但由于前期的不规范施工,给后期挡土支护施工造成了很多影响,拖慢了挡土支护工程施工速度,反而影响了工程的整体施工速度。因此,企业在实际施工过程中,要从大局着想,不能为了阶段性利益而不顾工程的整体布局,要科学合理的规划施工方案,进而推动整个项目工程的顺利实施。
2岩土工程深基坑支护施工技术分析
2.1钢板桩支护技术
在深基坑施工中,施工人员需要将热轧型钢加工处理成钢板桩,才可将其用于工程施工,加工处理方法有钳口式和锁扣式两种,然后将钢板桩互相连接,可形成板桩墙。在建筑工程中,使用板桩墙用于基坑支护,能够挡水、挡土的作用,可以保证基坑施工的安全。在地铁工程施工过程中,一般常用的钢板截面形式,主要为U字形和直腹板形两种[2]。钢板桩因为简单,便于操作,在深基坑施工中有着较大应用,但钢板桩在使用过程中,可能会受周围地形的影响,在外力作用下使其发生变形、震动等。钢板自身具有一定的柔性,这使其在施工过程中,若没有对钢板做好支撑和锚拉,可能会使钢板在外力作用下发生变形。建筑物密度较大的区域,不适合使用钢板支护技术。
2.2深层搅拌桩支护技术
简单来说,深层搅拌桩支护技术是将胶凝材料和软土混合搅拌在一起,使它们之间发生物理、化学反应,改变它们的性能,进而增加地表的硬度和稳定性。建筑工程中常用的胶凝材料有石灰、水泥等。深层搅拌桩支护技术,主要用于深度小于7m的基坑支护施工,而且需要基坑边缘和红线保持一定的距离[3]。水泥自身具有一定的特殊性,将其用于地铁建筑的深基坑支护工程,可以起到挡土、挡水和防渗透作用。重力结构是深层搅拌桩的主要结构形式,它可以借助自身的重力结构,来抵消基坑的侧向力,从而达到基坑表面受力平衡,增加基坑稳定性的作用。深层搅拌桩支护技术的优点是,轨道交通企业可建筑机械设备进行土石方开挖,简单的同时还能节省企业开支。
2.3排桩支护技术
排桩支护技术,是在基坑周围设置钢筋混凝土桩孔,然后将钻孔桩用于挡土结构。在排桩技术应用的过程中,施工人员要让桩列之间保持一定距离,桩列相隔太近会影响桩列作用的发挥。桩列虽然有较好的强度,但是由于它们之间存在着连系差,在施工过程中,轨道交通企业需要加以重视。钢筋混凝土桩的背桩、桩间,要采用高压注浆的形式,对桩间和背桩进行注浆。排桩支护技术的优点是施工工艺简单,可以采用机械进行钻孔,而且在施工期间,对周围的环境影响较小,非常适合轨道交通工程的深基坑支护施工。
2.4土钉墙支护技术
土钉墙支护技术对施工环境中土地自身的稳定性要求较高,需要土体本身具有较高的稳定性,才能进行该技术的应用。同时,相对而言,土钉墙技术花费的时间较少,造价成本较低,且能根据项目实际情况,降低对地铁工程土地面积的占用,这是土钉墙技术的有点[4],但是土钉墙支护技术的缺点,同样不容小觑,土钉墙没有防水能力,自身都容易遭受水的破坏。因此,采用这种技术,无法起到防水作用。使用土钉墙支护技术前,要对施工区域进行降水处理。某项目在施工时,由于该地区的土层稳定性较好,该企业的技术人员经过考察和论证,最终在地下工程的施工过程中,采用了土钉墙支护技术,该技术由于耗材少、工期短,有利于企业的成本控制,但在采用土钉墙技术前,施工人员没有对施工区域做降水处理,同时也没有完善工程的排水措施,导致在施工过程中,由于天降大雨,使很多雨水进入了施工区域,并机具在了施工区域,导致土钉墙遭受破坏,使其起不到支护的作用,给该企业造成了不少经济损失。
2.5地下连续墙支护技术
地下墙的刚度性能较好,这使它具有较好止水、防渗作用,在软土地基结构的建筑工程中,可以使用这种支护技术。随着科技的发展,很多新技术和新设备被应用于建筑工程,这使得地下连续墙作用明显,既然起到防护基坑的作用,还能影响建筑物的侧墙体系构建。将地下连续墙支护技术用于与深基坑防护中,可以起到防止深基坑土地变形的作用。
2.6锚杆支护技术
锚杆支护技术,是将锚杆,将锚杆的两端,插入岩土层和与支护结构相连,然后对锚杆施加外力,这样能使锚杆自身受力,再将受力情况传递到岩土层,可以调动岩土层的深部潜能,进而起到加固和稳定岩土层的作用,增加深基坑土层的稳定性。锚杆支护技术不容易受基坑深度的干扰,且能适应大多数地形和环境的坑基支护,且能与其他支护技术可以一起使用,但需要注意,工程基坑为有机土质时,不能用锚杆支护技术作为深基坑的支护手段。
3总结
基坑支护施工,是地铁工程中的关键施工,它的施工水平对建筑工程施工会产生重要影响。因此,在施工环节,轨道交通企业要重视深基坑支护施工,通过前期勘察,了解工程特点和现场实际情况,并在此基础上,综合考虑基坑支护施工的各种情况,选择适宜的施工技术和制定科学合理的施工方案,推动地铁工程地下部分施工质量的提升,为深基坑的安全施工奠定基础。
作者:江岩明 单位:苏州市轨道交通集团有限公司
岩土工程深基坑支护施工篇2
深基坑支护作为岩土工程当中的基础性环节,对于整个工程建筑质量有着重要的影响,因此,加强对于深基坑支护施工技术的控制和管理,能有效提升施工质量,降低工程事故发生的概率。加强对于当前深基坑支护技术的研究和分析,并采取相应的施工措施,以保障深基坑支护施工的质量,对于整个岩土工程而言有着重要的意义。
1深基坑支护施工特点
想要提升深基坑支护施工质量和水平,就需加强对于深基坑支护施工的研究,明确了解深基坑支护施工特点。(1)深度方面。近年来随着城镇化建设的逐步深入,为进一步提高城市土地利用率,工程建筑的高度不断增加,对于深基坑的要求也不断提升,基坑深度需不断加深,因此,控制好基坑深度是深基坑支护施工过程中保障工程安全和施工质量的重要环节之一。(2)区域方面。由于深基坑支护施工主要的作业范围在地面以下,施工现场岩土情况及地质条件等都会对深基坑支护作业造成影响,因此,深基坑支护具有极强的区域性,在实际进行施工作业时,需充分考虑施工现场的实际情况,做好勘探工作,确保施工设计方案的科学性、合理性及可行性。(3)风险方面。深基坑支护施工作为岩土工程中的基础环节,具有较强的复杂性,因此在实际施工过程中,存在一定风险,需加强施工安全和质量方面的管理控制。
2合理选择深基坑支护技术
对于深基坑支护施工而言,支护技术的合理选择对于岩土工程是十分重要的,由于深基坑支护本身的独特性及复杂性,在施工之前,需对施工现场的地质情况、水文条件及地形地貌等进行详细勘探,再结合工程的不同需求科学地选择支护技术,最大程度上确保支护施工的有效性,确保整体结构稳定。当然,深基坑支护技术的应用并不是单一的,也可根据实际情况结合使用多种支护技术。除此之外,合理选择支护技术不仅能够保障工程质量,而且能够节约工程造价,减少对环境的影响。常用的深基坑支护技术包括以下几种。
2.1地下连续墙支护
地下连续墙支护技术具有良好的防渗性能,在对施工方法和连接形式的不断优化和改进下,这种支护方式几乎不会透水,具有极强的整体性。除此之外,连续墙还具有较强的适应能力,无论是软弱的地层、中硬的地层还是密实的地层都能够使用地下连续墙进行支护,即便是在地形复杂的地区,也能够很好地发挥作用。地下连续墙支护可应用在多个方面,如在其施工过程中振动和噪声都相对较小,适合在城市施工;地下连续墙的刚度较大,能够承受较大压力,而且占地面积和空间都相对较少,在城市建筑过程中,可贴近原有建筑进行支护施工;由于连续墙较好的防水防渗性能及对于土壤、地质环境的极高适应能力,因此通常作为土坝、尾矿坝及水闸等应用在水利工程中,不仅有着极高的性能保障,而且在经济方面也有一定优势。地下连续墙支护如图1所示。
2.2深层搅拌支护
深层搅拌支护,就是将各种支护材料进行充分搅拌,在经过一系列的物理和化学变化之后,形成固化的砂石、软土。深层搅拌支护具有较好的支护作用,其主要优势在于能够极大地节约工程造价,在实际施工过程中,需使用固化剂,并按照一定比例将其与水泥、石灰等搅拌在一起,使其硬化,并最终形成较为稳定的、坚固的整体支护结构。通常情况下,当基坑深度在7m左右时,使用深层搅拌支护技术能够取得较好的效果。对于深层搅拌支护而言,搅拌设备是施工过程中的重要工具,对于支护质量有着直接的影响,下面以某岩土工程中深层搅拌施工为例,在案例工程中应用到的施工设备见表1。
2.3排桩支护
排桩支护技术也是深基坑支护过程中常用的支护技术之一,其主要优势在于具有较好的灵活性,能够通过控制排桩的疏密程度调整支护强度,进一步提高深基坑支护施工的可靠性,而且在节约资源方面有着较大优势。排桩施工可分为预制混凝土型及钢板桩型。其中,预制混凝土板桩常被用于制作成矩形截面或T形截面的板桩,矩形截面相对而言制作起来更加便捷、简单,并且具有较好的拼接效果;T形截面的板桩结构相对复杂,其回收率相对较低,在施工过程中较难控制,常被应用于永久性基坑支护。而钢板桩不仅具有更好的稳定性,而且其施工效率也相对较高,但是,在实际进行深基坑支护施工的过程中,钢板桩会对土体产生一定挤压,因此,在使用钢板桩支护之前,需对土质进行检测,确保支护施工的安全性及稳定性。钢板桩常用于大型岩土工程中的深基坑支护,合理地应用钢板桩技术能够降低支护的复杂程度,提高施工效率。
2.4混凝土灌注桩支护
在深基坑支护施工过程中,混凝土灌注桩技术也是常用的支护技术之一,主要通过在基坑周围钻孔,下放钢筋笼,然后使用混凝土进行浇筑。这种灌注桩支护技术较为适用于开挖较大且基坑深度低于5m的岩土工程。混凝土灌注桩施工技术的设备相对较为简单,因此对于场地无过多的要求,所产生的振动和噪声也相对较小,而且强度较高,具有较好的支护作用。在实际进行施工的过程中,为避免对周围环境产生污染,需加强对于混凝土灌注桩的防护,避免泥浆外放。
2.5土钉墙支护
土钉墙支护技术是一种在天然土体的基础上,对其进行加固,进而形成的支护结构,在此过程中需对土体进行钻孔、插筋和注浆等操作,或者直接向土体中打入角钢、粗钢等。土钉墙的主要作用是对于基坑开挖支护及维护挖方边坡稳定。其主要特点在于无须进行预应力设置,因此施工设备相对简单,而且对场地面积需求较小,土钉墙在受力情况下,其形变较小,因此对于周围建筑物的影响不大。除此之外,与其他支护技术相比,在成本费用方面有着明显的优势。
3优化深基坑支护施工技术的措施
3.1加强质量管理
深基坑支护施工在岩土工程中占有重要的位置,不仅影响着深基坑支护的质量,而且对于整个岩土工程质量而言也有着直接的影响,而强化工程质量监管和步骤掌控对于确保深基坑支护施工效果有着关键性的作用。加强对深基坑支护施工过程的管理和监控,不仅能够有效把控施工进度,还能够对施工过程中可能存在的质量隐患及时进行处理,进一步保障整体工程质量。工程管理人员需具备一定的监管意识,加强对于施工质量管理的重视程度,从管理层开始,由上到下逐步提升整个企业的施工管理意识,并针对实际情况制定相应的管理制度和施工操作规范,确保施工人员能够严格按照施工方案和企业相关标准规定进行施工,充分发挥工程管理的作用和意义,实行全过程施工质量管控。在施工前,方案设计人员需到施工现场进行实地勘测,结合工程实际需求及场地情况科学合理地进行图纸设计,并且施工人员需详细查阅图纸,了解施工流程和施工内容,并根据现场实际情况及施工图纸,进行施工规划,保障深基坑施工的顺利实施。在实际施工过程中,需明确施工目标和施工内容,选择合理的深基坑支护技术,并做好每个施工环节的有效把控,保障施工进度和施工质量,在每个环节施工完毕之后,要对其进行质量验收,确保施工质量合格,若发现施工不符合标准要求的情况,要及时进行调整和完善,避免工程结束之后返工,影响竣工,给施工企业造成更大的经济损失。
3.2重视变形观测
变形观测是检查深基坑支护情况的重要依据,也是控制深基坑支护质量效果的重要途径之一。变形观测的主要内容有以下3个方面:边坡变形,周边建筑变形及地下管线变形的观测。借助相关检测设备,获得变形数据,以此加强对于岩土工程支护及开挖的了解和掌握。对于岩土工程中深基坑支护情况的分析可借助偏差分析法实现,能够帮助相关施工人员及工程管理人员加强对于土方开挖沉降、土地变形等相关情况的了解。在实际施工过程中,经过变形观测之后,若发现不符合实际工程质量要求或者存在一定安全和质量风险时,需加强对于设计偏差数据的把控,并及时采取科学有效的整改措施,以保障深基坑支护施工的质量,确保工程顺利推进。
3.3更新设计理念
随着我国建筑工程水平的不断进步,岩土工程得以蓬勃发展,在此过程中,深基坑支护技术起到了关键性的作用,在此种情况下,深基坑支护技术也需进一步发展和完善,而深基坑设计理念作为工程设计和实施的前提基础,影响着施工作业技术的发展,在新时期背景下,想要进一步优化深基坑支护技术,提升整体施工水平,就需不断优化和更新设计理念。当前,我国深基坑支护技术水平虽然得到了一定程度上的提升,但仍然缺乏统一的设计规范,常用库伦和朗肯理论进行土压分布分析,使用等值梁法进行支护桩计算,以此确保施工设计的科学性及可操作性。但是在实际应用和计算的过程中,朗肯理论的应用存在一定限制,使计算结果存在偏差,深基坑支护设计在安全和经济方面会受到影响。因此,基于当前我国岩土工程深基坑支护情况,需加强对于方案设计理念的进一步优化,积极学习和引进国外先进理念,加强对于信息技术手段的应用,吸收国外研究中的精华部分,并与我国实际深基坑支护技术和施工情况进行有机结合,从根本上提高和完善我国深基坑支护技术及施工水平。
4结束语
在岩土工程深基坑施工的过程中,需结合实际工程需求及施工现场情况,选择合理的深基坑支护技术,以保障施工的质量和有效性,与此同时,还需加强质量管理,重视变形观测,并及时更新设计理念,不断优化深基坑支护施工技术措施。
作者:全桂杰 姜彬 郭廷科 单位:青岛市地铁十三号线有限公司
岩土工程深基坑支护施工篇3
1岩土深基坑支护施工注意
点深基坑结构设计,需要按照不同的地基土层取样分析,保证取样分析中能够达到国家规定的指标,从而保证整个深基坑支护结构设计的优良性。在进行深基坑支护内部设计时,需要对相关岩土的各项指标进行详尽的确认工作,保证整个取样工作完整准确,真实地体现出岩土的真实特性,为整个岩土勘察工作反应最直接的特性,保证设计与实际情况相符合。从以往的数据结果看,深基坑一般会有两边小中间大的特点,实际施工中,经常会遇到深基坑边坡出现失稳情况,导致深基坑内部的空间发生变化,影响整个工程。进行深基坑支护设计时,为了保证整个深基坑的空间达到实际施工需求,所以要在设计时调节相应的支护结构,保证空间合理性。需要应用相对应的公式进行支护结构压力计算,使实际施工中可以提高支护的适应性。但是,运用公式计算,其试用的范围一般为结构较为简单、形状较为规则、深度较为浅的基坑,而对于弯角对、含水量大并且深基坑体积大的,其计算的精度相对来说比较低,因此会对实际深基坑计算产生一定的影响。
2优化岩土工程中深基坑支护技术的措施
2.1优化岩土深基坑支护设计理念
我国岩土工程虽然在近些年来不断改进,但受传统技术观念的影响,很多技术已不能适应时代潮流,这就需要不断进行技术更新换代。近年,我国行业内领导者及设计师不断学习国际上先进的生产技术,并根据我国特有的国情,不断创新出具有中国特色的设计理论及设计方法。可是,我国的岩土计算方法还不是很精准,还在不断进行创新摸索中。由于对岩土的受力计算不能很精准地计算出,因此会令建筑物的安全性受到影响。设计师应不断改进设计理念,不断进行施工监测、施工的动态追踪,来完善深基坑支护技术的设计及施工水平。
2.2优化支护变形实时监测
深基坑施工需要专业人员进行设计,所以,设计人员的专业素质需要提高,这样才能更好地保证整个工程的顺利实施。对于施工人员,他们是参加实践的一线人员,可以提供最为真实有效的一手资料,这对于建立完善精准的计算方式提供了宝贵的资料与基础。深基坑支护在施工过程中产生的结构变形会给基坑支护带来严重的而影响,所以有必要对深基坑支护进行实时监测,监测的主要内容包括:边坡变形监测、地线管线监测、岩土工程周围建筑物监测,可以通过监测的数据进行科学分析,及时发现并改正施工中出现的问题,全方位进行设计坑支护的变形状况。对于施工中出现的差异,需要及时进行更正,从根本上解决支护中的变形问题。如若出现变形情况,就需要采取措施进行补救,保证岩土工程深基坑支护施工的正常运行。
2.3优化基坑开挖施工
深基坑实际施工过程中,尽可能地减少深基坑在外界的暴露时间,可以更好地提高支护结构施工效果。为提高支护结构的施工质量,应当保证基坑开挖的连续性,并且在深基坑开挖中,做好开挖土方的堆放及运输工作,避免将开挖土方堆放至深基坑周边,同时做好土方的堆放高度计算,保证深基坑施工的安全性。
2.4优化支护降排水施工
在深基坑施工中,支护降排水工程是一项重要的步骤,尤其是在水下进行施工时,极易出现流沙以及管涌问题,如果情况严重,会造成护臂土体的塌陷。因此,在岩土工程施工中,尽量不进行水下施工,如果在水下施工中,就要做好降排水工作。对于地下水超过基坑表面的现象,要积极采取措施进行排水处理,保持基坑底部干燥,从而保证施工安全。可以增强基坑底部的稳定性,提高深基坑的地基抗剪性。深基坑施工过程中,出现积水或者地下水位过高现象时,如果不能够及时地将积水排出,将会导致深基坑出现坍塌、变形等问题。排水施工应该注意以下几个方面:在基坑上设置集水井、挡水墙、排水沟以及截水沟等。集水井、排水沟应该做好防渗管理。排水系统离基坑的距离必须超过1.5m。如果在施工过程中需要进行局部降水,应该在电梯、基坑集水井位置设置井点降水。对于坑内排水系统,应该设置集水井、盲沟、排水沟,距离基坑边的距离应该超过0.5m。
2.5深基坑支护检测施工
当深基坑支护施工完成之后,应该加强检测,以此保证深基坑支护施工质量。具体包括以下几个方面:采用抗拔试验,对土钉的抗拔承载力进行检测。抗拔试验包括基本试验与验收试验。基本试验检测的数量不能低于3个,验收试验检测的数量不能小于总数的1%,并且必须超过3个。当锚杆的体龄超过15d后,进行土层锚杆的验收试验,检测锚杆的承载力能否满足工程要求。检测数量不能小于锚杆总数的5%,至少3根。随时对深基坑的地下管线变形状况、周围建筑以及边坡的变形状况进行检测,采取有针对性的措施进行处理,防患于未然。
2.6钢板桩支护技术
按照钢板桩截面形状,可将钢板桩分为u型、z型和直腹型三种。通常情况下,钢板桩由带有钳口的热压型钢材制成,其硬度和强度协调,这样可极大地提升钢板桩的支护性能。钢板桩支护技术被广泛地应用于岩土工程施工中挡土和挡水环节。但是,钢板桩技术应用操作过程中产生的噪音较大,在人口密集的城市进行施工时极易对周边人们的日常生活造成干扰,因此该技术最好不要在城市市政工程施工中使用。此外,钢板桩支护施工可能会引起相邻地基变形,通常情况下,当基坑深度大于7m时,最好不要使用该技术。
2.7土层锚杆支护施工技术
土层锚杆支护是指在基坑围护结构施工完成的灌注桩、钢筋混凝土桩,在进行基坑开挖施工时,挖至锚杆设计深度后,向土层内部进行锚杆施工。工艺如下:成孔施工。采用旋转冲孔式钻孔机、螺旋式钻孔机进行钻孔施工。现阶段最常采用的成孔工艺为压水钻进法。在进行钻孔施工时,钻孔、出渣与清孔施工同时进行。如果钻进施工过程中没有地下水,应该采用螺旋钻杆作业法进行成孔施工。拉杆安放施工。在拉杆安放施工之前应该对锚杆进行除锈处理。锚杆的长度应该根据工程实际状况确定,但是不能低于10m,不能超过30m。灌浆施工。灌浆施工是土层锚杆施工的关键环节。锚杆灌浆施工通常采用纯水泥浆,水泥一般采用普通硅酸盐水泥。如果地下水具有一定的腐蚀性,应该采用防酸水泥。将水灰比控制在0.4左右。为了防止降低水灰比、干缩或者泌水问题,应该适当地添加木质素磺酸钙。灌浆施工通常采用一次灌浆施工方式,通过压浆泵把水泥浆压入到拉杆中,并通过拉杆管进入到锚孔中。通常将灌浆压力控制在0.5MPa左右,当浆液从孔口流出后,采用湿黏土将孔口堵塞,进行捣实。补浆施工的压力控制在500kPa左右,稳压10min左右,完成注浆施工。锚固张拉施工。锚杆灌浆施工完成后,还应该进行锚固张拉施工,当锚固体、混凝土的强度超过15MPa时,再进行锚固张拉施工。
3结语
施工企业应该根据岩土工程现场的实际状况,加强地质勘察,并以勘察结果为依据,制定科学、合理的深基坑支护施工方案,做好排水施工。施工完成后,还应该做好质量检测工作,以此保证深基坑支护施工质量及岩土工程的整体施工质量。
参考文献:
[1]刘祝明.岩土工程深基坑支护的施工技术[J].江西建材,2016,(13):201.
[2]刘帅.岩土工程深基坑支护施工技术措施解析[J].居业,2016,(16):108.
[3]韩富强.岩土工程深基坑支护施工技术的实践应用[J].中华建设,2016,(09):59.
作者:周振山 单位:深圳市南华岩土工程有限公司