Zależność pomiędzy ciężarem gruntu i jego zmniejszoną wielkością
Zmniejszenie ciężaru gruntu, który obciąża rurę jest możliwe na skutek skorzystanie z wyników badań, które dotyczyły zjawisk tego typu. Najczęściej mają one formę prostych wzorów oraz wykresów (akty zgodnie z wykazem Izby Inżynierów).
Anson Marston jest pierwszą osobą, która rozpatrzyła zależność, która zachodzi pomiędzy ciężarem całej bryły gruntu nad rurą i jego zmniejszoną wielkością. Analizując to zjawisko nie da się nie zauważyć dużego prawdopodobieństwa do teorii silosów. Należy skupić się na warunkach, które mają miejsce w wykopie pionowym, w którym znajduje się rurociąg.
W sytuacji, kiedy powierzchnia terenu nad wykopem jest dodatkowo obciążona np. składowiskami towarów (hałdy węglowe, pryzmy materiałów sypkich) bądź jest obciążona przez fundamenty budynków, a obciążenie to można przyjąć jako obciążenie równomiernie rozłożone o wielkości q na 1 m długości wykopu, to należy takie obciążenie dodać do wielkości ciężaru gruntu, który obciąża rurociąg.
W sytuacji, kiedy płytko obciążone rurociągi znajdują się pod jezdnią, konieczne jest uwzględnienie obciążenia przez pojazdy. Jest to działanie i statyczne, i dynamiczne. Obciążenie to jest przekazywane na rury poprzez grunt zasypki. Zasypkę taką należy wykonać bardzo dokładnie i starannie. Spowodowane to jest tym, żeby jej osiadanie nie doprowadziło do dużych odkształceń jezdni. Dodatkowo należy pamiętać o tym, że jeżeli zasypkę się źle wykona, to nacisk, który jest skupiony od koła pojazdu może przekazywać się w bezpośredni sposób na rurę. W efekcie może dojść do jej zgniecenia (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane).
Wytrzymałość rury
Wzory teorii sprężystości
Ciężar skupiony, który działa na naziomie może spowodować powstanie naprężeń, które działają w różnych kierunkach w środowisku gruntowym. Dotyczy to również naprężeń w kierunku pionowym, które należą do najbardziej niekorzystnych dla obudowy kanałów. Naprężenia takie są odpowiedzialne za pojawienie się dodatkowych obciążeń statycznych rury bądź sklepienia kanałów. Ich wielkość jest do obliczenia zgodnie ze wzorami teorii sprężystości, np. ze wzoru Boussinesqa. Obciążenie Qr można wziąć z wykresu, gdzie jest podane dla różnych obciążeń osi pojazdu działających na powierzchni. Z kolei współczynnik cp wprowadza się z wzięciem pod uwagę:
Przy płytkim zagłębieniu rurociągu lub kanału, jako obciążenie pionowe tego sklepienia należy przyjmować całą wielkość nacisku od jednego koła pojazdu, przy założeniu, że przekazuje się on cały na sklepienie kanału lub na wierzch rury. Przez słowo „płytkie” rozumie się takie zagłębienie, gdzie nakrycie sklepienia jest mniejsze od 1 m
Wytrzymałość rury
Od sposobu ułożenia rury na dnie wykopu zależy jej wytrzymałość. Czasami zdarza się, że podbudowę rury nazywa się fundamentem. Jednak występuje wówczas pewna nieścisłość. Fundament to najczęściej dolna część budowli, której zadaniem jest przeniesienie ciężaru budowli w formie jednej bądź kilku sił. Siły te najczęściej dają w poziomie posadowienia dodatkowe obciążenie pionowe gruntu. Z reguły obciążenia te są większe niż pierwotne naprężenia pionowe, które panują w środowisku gruntowym przed wykonaniem budowli.
Okoliczność taka jak powyższa rzadko kiedy występuje w przypadku budowli podziemnych, takich jak kanały. Najczęściej jest tak, że obciążenie pionowe gruntu na dnie wykopu jest mniejsze niż naprężenie pierwotne. Dotyczy to obciążenia, które występuje po wykonaniu kanału. Z tego powodu nie należy korzystać z zasady obliczeń oraz projektowania konstrukcji podbudowy kanałów, która wynika z nauki o fundamentowaniu. Na skutek sporego doświadczenia, które wykonywano na modelach, a także w efekcie obserwacji pomiarów, których dokonano na wybudowanych kanałach, możliwe jest wyznaczenie wielkości pewnego współczynnika. Jest to współczynnik, który uzależnia wytrzymałość graniczną rury ułożonej w wykopie i zasypanej w stosunku do wytrzymałości granicznej podanej w normach od sposobu podbudowy rury.
