SH∕T 3123-2017 石油化工钢储罐地基充水预压监测规程.pdf

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2）埋设后应及时测读初始值和做好原始记录，同时确认电缆线与相应测头编号无误； 3）电缆线应有可靠的保护措施，电缆线在埋设时须留有裕度，并禁止相互交绕。 3.3当压力与应力监测项目的信号电缆需穿过环墙引出时，环墙上至少应有两个沿圆周均布的预留 L，预留孔底宜最终高出地表20cm~150cm。

6.1.1监测点应按设计文件要求布设，设计文件无要求时，应布设在变形及内力关键特征点上，并满 足监测要求。 6.1.2监测点的布设应不妨碍监测对象的正常工作，并应减少对施工作业的不利影响。 6.1.3监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置应避开障碍物，便于观测。

6.2.1储罐基础边缘竖向位移监测点宜在储罐环墙基础外侧布置，并应符合设计要求：当设计无要求 时信息技术标准规范范本，监测点数量不宜少于表6.2.1的规定，且沿储罐周边对称均匀布置成一排；监测点自建北方向起始 顺时针顺序编号。

表6.2.1储罐基础边缘竖向位移监测点布置数量

6.2.2储罐基础边缘竖向位移观测点宜采用20mm钢筋，必要时可采用不锈钢。当储罐基础预估沉 降较大时，宜布置两排监测点，每排点数均应满足表6.2.1的要求。下排监测点距地面宜为30cm、上下 排监测点间距宜为60cm，且上下两排监测点位置应在水平方向上错开20cm～40cm 6.2.3储罐基础锥面变形监测点布置应结合储罐建造实际条件，从以下方式中选用，且应在储罐中心 诸罐底圈壁板与边缘板连接的内侧布置水位观测点。 1）以十字方式布置监测点时，交叉点应与储罐中心重合。当进行储罐周围地表主竖向位移监测时 十字线方向应与地表土竖向位移监测点在同一直径上。 2） 直接利用浮顶上的立柱销孔做监测点时，测点间距宜设为D/6D/4（D为储罐直径，下同），且应 满足监测精度的要求。 6.2.4环墙钢筋应力监测是对环墙结构中内、外侧环向钢筋应力的监测。监测点宜按环向等间距分组 布置，监测点数量宜符合表6.2.4的规定

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6.2.4储罐环墙基础钢筋应力测点布置数量

6.2.5基础侧向土压力监

6.3.4地基土孔隙水压力

7.1.1监测方法的选择应根据储罐类型、设计要求、场地条件、当地经验和方法适用性等因素综合确 定，监测方法应合理易行。 7.1.2储罐基础及地表土竖向位移观测的精度应满足变形监测的二等要求，其主要技术指标应符合现 行国家标准《工程测量规范》GB50026的规定。竖向位移监测网的基准点、工作基点布设应符合下列 规定： 1 基准点至少应有3个，且应埋设在变形区以外稳定处，距储罐外缘不宜小于3.0D，有条件时 可埋设基岩水准点或桩基水准点。

SH/T3123—20172）工作基点应埋设在相对稳定的区域，宜距储罐外缘1.0D～1.5D。3）监测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。7.1.3储罐周围地表土水平位移观测的精度应满足变形监测的二等要求，其主要技术指标应符合现行国家标准《工程测量规范》GB50026的规定。水平位移监测网可选用导线网、GPS网或三角网等形式，并应符合下列规定：1）应一次性完成布网。2）控制点应布置在储罐沉降影响区外，宜距离储罐边缘2.0D～3.0D。3）控制点宜埋设带有强寸中装置规牌。观测墩顶部的强制对中底盘应调整水平。7. 1. 4监测仪器、设备和元件应符合下列规定：1)满足监测精度和量程的要求，且应具有良好的稳定性和可靠性，2)应经过校准或标定且校核记录和标定资料齐全，校准有效期内使用。3)监测过程中应定期进行监测仪器、设备的维护保养、检测以及监测元件的检查。7.1.5对同一监测项目，监测时宜符合下列要求：1)采用相同的观测方法和观测路线。2)使用同一监测仪器和设备3)固定监测人员。4)在基本相同的环境和条件下工作7.1. 6监测项目初始值应在相关施工工序之前测定，并取至少连续观测3次的稳定值的平均值。7.1.7现场的监测资料应行持合下列规定：1)使用正式的监测记录表格。2)监测记录应有相应的3)监测获得的数据应及时整理。4)对监测数据的变化及发展情况应时进行分析和评述7.1.8观测数据出现异常时，应分析原必要时应进行，任何原始记录不得涂改、伪造。7.1.9监测项目数据分析应结合其他自关项目的监测数据和自然环境条件、施工工况等情况及以往数据进行，并对其发展趋势做出预测。7.2储罐基础边缘及罐周地表土竖向位移监7.2.1竖向位移监测应建工立水准网，其由基准点和工作基点组成，可根据现场条件布置成闭合环、结点或附合水准路线等形式，宜采用几水准测量方法7.2.2竖向位移观测点布置好后，测取初值7.2.3竖向位移监测应采用闭合水准路线，每站可测多个观测点，环线闭合差应小于土0.6Vnmm（n为测站数）；视线长度宜不大于0.30m，数字水准仪视线高度距地面宜不小于0.55m。7.2.4竖向位移观测点测量应采用精密水准仪和钢钢水准尺。水准仪的i角应小于10，且应定期进行检定。7.2.5竖向位移采用光学水准仪观测时，记录表宜采用附录B表B.1。7.2.6每次竖向位移观测结束，应平差计算出下列结果：1）储罐基础边缘竖向位移观测：本次竖向位移量、累计竖向位移量、对径点最大沉降差、相邻点最大沉降差、平均竖向位移量和平均竖向位移速率；2）储罐周围地表土竖向位移观测：本次竖向位移量、累计竖向位移量和最大竖向位移速率。

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测成果统计表应分别采用附录C表C.1和表

7.2.7应根据计算数据绘制下列图件

7.3储罐周围地表土水平位移监测

1）当采用测角前方交会时，交会角应在60°～120°之间，宜采用三点交会，至少两测回； 2 当用钢尺量距时，应进行尺长拉力、温度和高差等项修正； 3） 当使用测距仪测距时，应进行加常数、乘常数、温度和气压的改正。每点测三个测回，每测回 间互差应小于3mm。 4） 当采用GPS方法时，测点应采用强制归心装置。 1.3.2水平位移观测点的测量精度：点位中误差限值为土3.0mm。 1.3.3测角宜采用2"级及以上精度仪器，测距宜采用2mm级及以上精度仪器。 1.3.4应根据实测数据计算每次水平位移、累计水平位移及水平位移速率，观测成果统计表应采用附 录C表C.3。

7.4.储罐基础锥面变形监测

7.4.3当使用沉降剖面法时，按相应仪器使用说明操作。

7.4.3当使用沉降剖面法时，按相应仪器使用说明操作 7.4.4当采用水深差值法观测储罐基础锥面变形时，储罐基础锥面沉降量应按公式（7.4.4）计算

7.5储罐地基深层土水平位移监测

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7.5.1储罐地基土体水平 式 7.5.2测斜导管宜选用PVC硬质塑料管或铝合金管。测斜导管应采用钻孔法理设，钻孔直径应大于 130mm，孔斜率不应大于1%，终孔后应洗孔。成孔后即下入测斜导管，测斜导管底部用底盖密封，测 斜导管用连接管连接，连接处预留沉降段应在10mm15mm之间。 7.5.3测斜管理设时应保持竖直，防止发生上浮、断裂、扭转：测斜管一组导槽的方向应与所需测量 的位移方向保持一致。 7.5.4钻孔孔壁与测斜管的环状空间应用中粗砂回填至地表并密实，测斜导管埋设原始记录表应采用 附录A表A.1的规定。 7.5.5测斜仪的系统精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。 7.5.6深层土水平位移观测点初始值应在测斜导管埋设七天后或储罐充水之前测取，宜取孔底或观测 孔口地表土水平位移观测点为假想固定点，计算出测斜导管的初始空间位置，并视为观测基准垂线。

1）测斜仪探头置入测斜管底部后，应待探买接近管内温度时再开始量测。 2 测斜仪自下而上逐点测定，每个测点应平行测读两次，同一观测方向应正反（0°～180°）各观 测一次。 3） 深层土水平位移观测记录表宜采用附录B表B.3。 7.5.8 当以上部管口作为深层水平位移的起算点时，每次监测均应测定管口坐标的具体数值及其变化值。 7.5.9 应计算每级充水荷载下深层土水平位移，观测成果统计表应采用附录C表C.5。 7.5.10 应绘制深层土水平位移部面分布图，分析深层土水平位移随地基土层的变化情况和特点以及随 充水荷载一时间的变化规律和特点。

7.6储罐地基深层土竖向位移监测

，6，1储摊地基主体整移通过理设微环式分层沉降标，米用分层沉降仪进行量测 7.6.2沉降管宜选用PVC硬质塑料管，沉降环宜选用带叉簧片的沉降环。 7.6.3沉降管应采用钻孔法埋设，钻孔应符合本规程第6.5.2条的规定。在钻孔内用沉降管将沉降环依 次送到预定位置，沉降管接头及限位环与沉降管的连接应牢固，沉降管底口用端盖密封。 7.6.4用沉降仪检查沉降环的埋设位置，确认正确后，应立即在钻孔孔壁与沉降管的环状空间内回填 膨润土干泥球封孔，以保证沉降环与土体密贴牢固。沉降管口应采取保护措施。沉降环埋设原始记录表 应符合附录A表A.2的规定。 7.6.5深层土竖向位移观测点初始值应在沉降环埋设7天后或储罐充水之前测取。 7.6.6深层土竖向位移观测时，测头在沉降管内自下而上测定，每个测点应平行测读两次并取其平均 值作为测量结果，两次读数较差不大于1.5mm，沉降仪的系统精度不宜低于1.5mm。记录表宜采用附 录B表B.4的形式。 7.6.7每次监测应测定沉降管口高程的变化，然后换算出各沉降环的高程。沉降管口的高程用水准仪 测量，应符合本规程第7.2节中的规定。

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.9.4钢筋应力计应与被测钢筋连接（理设）在同一轴线上， 日保证钢月 受弯曲，钢筋应力计埋设宜采用下列方法： 1） 焊接连接法，焊接时应注意对钢筋应力计的防护。可采用对接法预灯 钢筋就地焊接； 2） 螺纹套筒连接法。 9.5钢筋应力计埋设原始记录表应符合附录A表A.5的规定。 9.6环墙浇筑混凝土过程中，严禁振捣器作业时碰触和撞击钢筋应力计。 9.7应将钢筋应力计电缆线沿钢筋引出环墙。 .9.8钢筋应力计初始值应在环墙施工之前测取。 1.9.9钢弦式钢筋应力计观测应符合下列规定

8.1.1储罐地基充水预压监测包括：基础施工期、充水预压期，及必要的延伸期。相互有关的监测项 目应同一时间观测。 8.1.2监测频率的确定应能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程，且不遗漏其变化时刻。 8.1.3监测项目的监测频率应综合考虑储罐类别、施工阶段、场地自然条件的变化和当地经验确定。 当监测数据相对稳定时，可适当降低监测频率，各阶段的监测项目频次，当设计文件无要求时可按表 8.1.3确定

3储罐地基充水预压监测项目阶段和测次

SH/T3123—2017表8.1.3（续）阶段和基础充满水观测测次充水前充水过程放水过程放水后施工期恒压期项目罐地基深层土水1次/10d~15d2次/每级荷载1次/5d2次3次平位移罐地基深层土竖1次/10d~15d2次/每级荷载1次/5d2次3次向位移罐地基土1次/7d~15d1次/10d~15d1次/d1次/1d~2d1次/1d~3d1次/1d~7d孔隙水压力地基土压力1次/7d15d1次/10d~15d2次/每级荷载1次/5d2次3次环墙侧向土压力1次/7d~15d1次/10d~15d2次/每级荷载1次/5d2次3次环墙钢筋应力1次/7d~15d1次/10d15d2次/每级荷载1次/5d2次3次注1：表中测次均系正常情况下观测的最低要求。注2：放水后观测时间不宜少于15d。8.1. 4当出现下列情况之一时，应提高监测频率：1)监测数据接近报警值。2)监测数据变化较大或速率加快。3)存在勘察未发现的不良地质现象4)储罐周边地面突发较大沉降、隆起，或出现严重开裂。5)出现其他影响储罐安全的异常情况。8.1.5当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。8.2监测报警8.2.1充水预压监测必须确定监测报警值。监测报警值应满足地基变形和罐体结构安全的控制要求，由监测项目的累积变化量和变化速率值共同控制。8.2.2观测数据应及时整理与分析，并指导施工，控制充水预压加荷速率，防止储罐地基出现险情。8.2.3监测报警值应由设计计算后，根据储罐形式、地基基础形式、土质特征、当地经验等因素综合考虑后确定。储罐基础变形值有接近表8.2.3限值的趋势时，应暂停加荷，分析原因，采取相应措施。表8.2.3储罐基础变形限值储罐基础倾斜变形特征储罐形式储罐直径（m）累计沉降差D≤22<0.0070D2280<0.0030D13

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3.2.5对于刚性桩复合地

9.1一般规定 9.1.1监测技术成果应包 准确、完整，并宜用文字闻 9.1.2监测成果及报告的 本幅面宜采用A3或A4。

9.1.3监测原始资料，均应分类及时整理，在监测报告交付后及时归档 9.1.4监测报告宜采用计算机辅助编制

当日的天气情况和施工现场的工况。 仪器监测项目各监测点的单次变化值、累积变化值及变化速率等，必要时绘以曲线。 对接近限值的监测应有报警标示，并有分析和建议。

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9.2.2当日报表应按流程报送，宜有回执

9.2.2当日报表应按流程报送，宜有回执

9.2.4文字报告应包括下

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.1伺服加速度计式、应变式测斜导管埋设

表A.2电磁式、干簧管式沉降仪沉降环埋

SH/T3123—2017A.3孔隙水压力计埋设原始记录表表A.3钢弦式孔隙水压力计埋设原始记录工程名称罐号测点编号钻孔直径mm地下水位m生产单位测头编号量程kPa测头内阻Q传感器系数KkPa/Hz?埋设高程m距罐中心m地层层位气温℃埋设位置埋设前频率Hz埋入后初始频率Hz及有关情况封孔情况砂砾料泥球电缆线长度及接线方式埋设日期埋设示意图及说明埋设者填表人校核人A.42土压力计埋设原始记录表表A.4钢弦式土压力计埋设原始记录工程名称罐号观测点编号测头编号量程kPa测头内阻生产单位传感器系数K=kPa/Hz2埋设高程m距罐中心m埋设区域工作方向埋设位置埋设前频率Hz埋入后初始频率Hz及有关情况气温回填材料密度g/cm3电缆线长度及接线方式埋设日期埋设示意图及说明埋设者填表人校核人17

表A.5钢弦式钢筋应力计埋设原始记录

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B.2储罐基础锥面变形观测记录表

表B.2储罐基础锥面变形观测记录

表B.5钢弦式孔隙水压力计观测记录

B.7钢筋应力观测记录表

表B.7钢弦式钢筋应力计观测记录

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C.1储罐基础边缘竖向位移观测成果统计表

C.1储罐基础边缘竖向位移观测成果统计

C.2储罐基础周围地表土竖向位移观测成果统计表

SH/T3123—2017C.3储罐周围地表土水平位移观测成果统计表表C.3储罐周围地表土水平位移观测成果统计工程名称罐号第页共页第次年月日时第次年月日时观测点编号本次位移（mm）累计位移(mm)本次位移多（mm）累计位移（mm）切向法向切向法向切向法向切向法向本次最大位移点及切向切向位移速率（mm/d）法向法向预压荷载（kPa）备注统计：校核：C.4储罐基础锥面变形观测成果统计表表C.4储罐基础锥面变形观测成果统计工程名称罐号第页共页第次年月日时第次年月日时观测点编号本次变形值（mm）累计变形值（mm）本次变形值（mm）累计变形值（mm）本次充水高度（m）累计充水高度（m）备注统计：校核：25

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C.5储罐地基深层土水平位移观测成果统计表 表C.5储罐地基深层土水平位移观测成果统计

储罐地基深层土水平位移观测成果统计表

表C.5储罐地基深层土水平位移观测成果

C.7储罐地基土孔隙水压力观测成果统计表 表 C. 7 储罐地基孔隙水压力观测成果统计

C.7储罐地基土孔隙水压力观测成果统计

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C.7 储罐地基土孔隙水压力观测成果统计

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附录D （资料性附录） 常用观测点图例

表D 常用观测点图例

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为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 对本规程条文中要求执行严格程度不同的用词，说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件允许时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做，采用“可” 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为： “应符合的规定” 或“应按执行”

中华人民共和国石油化工行业标准

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范围· ·33 基本规定. ·33 监测项目： ·34 5.1一般规定 ·34 5.2变形监测 34 5.3 压力与应力监测 34 监测点布设· 34 6.1 一般规定. .34 6.2 储罐基础. .35 6.3 储罐地基 35 监测方法及数据处理 .35 7.1 般规定 7.2 储罐基础边缘及罐周地表土竖向位移监测 36 7.3 储罐周围地表土水平位移监测 36 7.4 储罐基础锥面变形监测· ·36 7.5 储罐地基深层土水平位移监测 ·36 7.6 储罐地基深层土竖向位移监测 7.7 储罐地基土孔隙水压力监测· ·37 7.8 储罐地基土压力监测 ·39 7.9 环墙钢筋应力监测· 监测频率及报警值 40 8.1 监测频率 ?40 8.2 监测报警 监测成果报告 9.2监测报

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油化工钢储罐地基充水预压监

随着国家经济的发展和石油战略储备项目的实施，大量钢制储罐不可避免地需建造在地质条件复杂 的区域中，如沿江沿海地区的软土区域、削峰填谷的回填区域等。为确保此类储罐安全，在建造阶段对 地基的应力、变形和强度变化实施动态监测，及时控制加荷速率，可有效防止地基的剪切破坏，确保安 全。因此为了确保储罐地基充水预压的安全和正常使用，评价地基的预压加固效果，进行工程监测是必 要的。 本规程上一版主要适用软土地基，包括经竖向排水体（碎石桩、砂井或塑料排水带）处理过的柔性 桩复合地基。随着近年储罐建设项目的增多，在工程实践中也多有采用CFG桩等刚性桩复合地基，甚 至有采用灌注桩、预制桩等桩基础形式的储罐也较为多见，采用桩基础的储罐，虽承载力满足使用要求， 但在安装完毕后，也均进行充水试压，之所以称为“试压”，是因该充水环节更多具有对储罐安装的检 验验收意义，对地基无预压以提高承载力的作用。在实际工程实施中，各单位技术人员对储罐充水预（试） 压工作，均有控制要求。考虑到监测项目的共性，以及在实践中已积累了一些工程经验，因此本次修编 时，适用范围涵盖了在天然地基、复合地基上建造的钢储罐，同时，为适应技术发展趋势和增强本规程 的适用性，规程内容中也涵盖了对桩基础储罐的沉降监测要求。本规程也保留了对环墙基础内力监测的 现定。 本规程可供石油化工建（构）筑

4.1充水预压原作为软土地基的一种处理方法，而钢储罐由于其自身特点，能在建造时逐级充水进行 地基加固，最终满足承载力需求。因此上世纪七八十年代起，在软土及柔性桩复合地基上建造钢制储罐 时，大多采用充水预压，该方法具有造价低的优势，本规程前一版即是在此背景下进行的编制。 近年由于经济和技术的发展，为保障安全，大型储罐地基现多数不采用天然地基，而且选择复合地 基时也多选择刚性桩复合地基。甚至出于早日投产、运营安全的考虑，桩基也时常选定为储罐的基础形 式，如灌注桩、预制桩等。桩基础可使承载力一步到位，且地基基础变形小，后期维护费用低，对该类 基础形式的钢储罐，充水更多是为了检验浮顶、管线等设施是否可正常运行。但为确保安全，也需在充 水环节进行监测。

4.1充水预压原作为软土地基的一种处理方法，而钢储罐由于其自身特点，能在建造时逐级充水进行 地基加固，最终满足承载力需求。因此上世纪七八十年代起，在软土及柔性桩复合地基上建造钢制储罐 时，大多采用充水预压，该方法具有造价低的优势，本规程前一版即是在此背景下进行的编制。 近年由于经济和技术的发展，为保障安全，大型储罐地基现多数不采用天然地基，而且选择复合地 基时也多选择刚性桩复合地基。甚至出于早日投产、运营安全的考虑，桩基也时常选定为储罐的基础形 式，如灌注桩、预制桩等。桩基础可使承载力一步到位，且地基基础变形小核电厂标准规范范本，后期维护费用低，对该类 基础形式的钢储罐，充水更多是为了检验浮顶、管线等设施是否可正常运行。但为确保安全，也需在充 水环节进行监测。 4.2本规程所述柔性桩复合地基指由散体材料或低强度材料处理的复合地基，如砂石桩复合地基、水 泥土桩复合地基、强夯地基等；刚性桩复合地基指由高强度增强体，如CFG桩、混凝土桩等，与土体 联合作用形成的复合地基，该类地基顶部为褥垫层，无承台，能更好发挥土体作用。在实际中，强夯可 按柔性桩复合地基考虑，强夯置换可按刚性桩复合地基考虑。 4.3相互有关的监测项目同一时间进行观测，以确保实测资料反应工程实际情况，且能相互验证。 4.9由于部分监测项目的监测设备，如钢筋计、土压计等，需要在储罐基础建造阶段进行埋设，而且 监测沉降的控制网需在储罐建设前期建立，因此储罐充水监测从基础施工期即开始。监测的结束时间 需根据充水预压后达到的效果确定，若地基经过预压已趋于稳定，则在放水后可以结束观测，若因现场

4.2本规程所述柔性桩复合地基指由散体材料或低强度材料处理的复合地基，如砂石桩复合地基、水 泥土桩复合地基、强夯地基等；刚性桩复合地基指由高强度增强体，如CFG桩、混凝土桩等，与土体 联合作用形成的复合地基，该类地基顶部为褥垫层，无承台，能更好发挥土体作用。在实际中，强夯可 按柔性桩复合地基考虑，强夯置换可按刚性桩复合地基考虑。 4.3相互有关的监测项目同一时间进行观测，以确保实测资料反应工程实际情况，且能相互验证。 4.9由于部分监测项目的监测设备，如钢筋计、土压计等，需要在储罐基础建造阶段进行埋设，而且

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电缆线从储罐环墙底部引出，由于环墙与其外部土体产生突变性沉降，存在连接电缆线被拉断的危险。 预留孔位宜以钢管在环墙钢筋笼建制时预埋，预留孔位的个数及钢管内径的选择，应考虑穿出电缆的数 量需求。预留孔高度的规定主要考虑现场穿线操作时便捷性的要求。

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重点考虑储罐地基情况，例如地表土位移监测点的布设方向、深层土位移监测孔布设位置、地基孔隙水 压力监测点和土压力位置等，应考虑监测范围内各土层的工程特性、分布范围、厚度变化等因素；对于 环墙钢筋应力及侧向土压力监测，宜在计算的最大受力处布设有监测点且应满足便于实施观测的要求

6.2.1观测点布置数量参考了 基础设计规范》GB50473一2008的有关规定，观测点沿 储罐周边对称均匀布置以便于评价储罐任意直径方向的平面倾斜，因此测点数量应为双数。对于容积值 不在列表中的储罐，所布测点数可以按表中数值内插确定

1.2根据工程实测资料

对于监测网复测周期钢丝绳标准，充水前和充水初期一 月测 ，以后应根据复测结果与网稳定性分析结果