El análisis y diseño de tuberías enterradas se realiza normalmente mediante fórmulas aproximadas o métodos semiempíricos. A pesar de su amplia difusión, estas teorías no permiten explicar las fallas observadas en numerosas tuberías. Tampoco es posible tener en cuenta el efecto de la pérdida de confinamiento lateral que ocurre cuando se satura o inunda el terreno natural.
Distribución de esfuerzos cortante con soporte intermedio.
Las tuberías enterradas se encuentran sometidas por lo general a distintos estados de carga: presiones verticales y horizontales del terreno, peso propio, presión interna, cargas superficiales estáticas o dinámicas, y esfuerzos sísmicos. La magnitud de las cargas que deberá soportar una tubería dependerá de la rigidez relativa entre la tubería y el suelo circundante. Debido a ello, los métodos de cálculos de tuberías difieren según se trate de tuberías rígidas o flexibles (U.S. Army Corps of Engineers, 1997).
En las tuberías flexibles, cuando tienden a deformarse u ovalarse, las paredes reaccionan contra el suelo circundante. Debido a ello, se produce un incremento de las tensiones horizontales del suelo, sometiéndose al mismo a un estado de resistencia pasiva. Este cambio en el estado tensional del suelo circundante influye a su vez en las deformaciones que se producirán en la estructura. Debido a ello, en estos casos es fundamental realizar un análisis de la tubería considerando al mismo como un mecanismo de interacción suelo-estructura.
Variación de los esfuerzos cortante en el perímetro de la tubería enterrada.
El diseño de tuberías flexibles requiere fundamentalmente del control de deflexiones o deformaciones. Donde, las deflexiones que producen las cargas de servicio en las tuberías dependen fundamentalmente de la calidad y nivel de compactación del material de relleno de la trinchera.
