负载

作用在地下管道上的荷载主要有管道自重、管道内介质压力、纵横向土压力、地下水压力、地面活载（交通荷载）引起的纵横向压力和地震作用，其中：，除管道自重和管道内介质压力外，它们与管道周围土壤直接或间接相关。土壤不仅对管道施加荷载，而且还制约着管道的变形。当圆形或椭圆形管道承受垂直土压力时，垂直直径减小，水平直径增大。但是，由于管道被土壤包围，产生了水平土压力。刚性管如钢筋混凝土、铸铁、石棉水泥等刚性管，其刚度大，纵横向变形小，所引起的土的弹性抗力很小。因此，作用在管道上的水平土压力通常计算为主动土压力。对于钢管、波纹钢管、玻璃管等柔性管，在竖向土压力作用下，其变形可达到管径的2-5%，相应的水平变形受土的弹性抗力约束，从而使管道对竖向土压力的承载力相应提高。

浓度因子

管道上的垂直荷载应等于管道上部土壤质量的重量乘以一个大于1的系数，称为集中系数。我国一般采用1.05-1.4。当管沟的宽度很窄或管道埋在没有管沟的地方时，管道上的垂直荷载应等于管道上部土壤的重量乘以浓度系数小于1，因为管道两侧的土壤受到向上摩擦。柔性管体的竖向位移较大，上部土体之间的摩擦力影响较小。垂直土压力承担管道上部土体的重量。

土壤压实度的影响

土的相对沉降和弹性抗力取决于土的性质和密实度。因此，对于有沟槽的埋地管道，管道两侧回填的压实度应大于90%，对于柔性管道，应大于95%。管道顶部的回填土还应根据不同部位设置相应的压实度要求，以尽量减小作用在管道上的土压力。

地面车辆的作用

当管道顶部土壤较薄时，应考虑地面车辆通过土壤向管道传递的压力。当车辆以集中力的形式作用在地面上时，可以用Boussinesq弹性半无限体理论进行计算。在实际应用中，可以简化为分布角法，即假定地面集中荷载与垂直线呈30°-45°的分布角均匀向下扩散。当管顶覆土超过2m时，可忽略车辆荷载的影响。

管道荷载计算图

对于圆形刚性管，竖向和水平土压力一般作用在管道的顶部和两侧作为均匀的压力，而基床的反作用力按均匀或一定的分布规律作用在管子的方位角2α的范围内。当是土基床时，可以采用抛物线形。如果是混凝土基床，则反作用力接近均匀分布，甚至两侧的反作用力大于管道底部的反作用力。由于施工条件的限制，地基席承角为2α小于90°，混凝土基床最大支承角为2α～180°。因此，利用混凝土基床可以提高钢管的承载力。在工程实践中，还根据试验结果，采用了土压力和地基土反力的假设。对于柔性管道，由于土的弹性阻力，管道两侧的荷载图形可以用抛物线表示，管道中心的压力值最大。根据两侧回填土的实测数据和工程实践经验，可以确定土的弹性抗力。

截面计算

根据弹性理论得到管道各截面的内力后，根据强度选择截面尺寸。对于混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土管道，必须检查其抗裂性能，控制裂缝宽度。还应检查钢管的稳定性和刚度。为了计算自应力混凝土管和铸铁管的强度，有时需要对标准管段进行强度对比试验。本厂生产的各种标准规格的管道，其承载力一般按本厂提供的技术指标计算。

管桩基础

在挖沟埋管时，管基础上的附加荷载很小，只有在可靠的原状土层上才需要铺设管道，地基不能处理。但是，如果管道敷设在回填土、淤泥或被原有地基超挖或损坏的土层上，管道只能在地基得到妥善处理后铺设。当管道沿长度方向穿过不同地层或相邻区段，其竖向荷载变化较大时，管道可能会沿纵向产生较大的不均匀沉降，因此，基础应采用柔性界面或沿纵向方向处理，以防止管道破裂。

圆截面管大多是工厂生产的标准化产品。分块运至现场进行安装和接口。同时，浇筑模板，浇筑管基础混凝土，可以加快施工进度，保证工程质量。