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段
水下管道的直徑，根據輸送材料的性質、輸送量和輸送速度等因素按流體力學計算確定。管壁材料和厚度先按經驗假定，而后根據各種荷載作用核算其應力和變形。若不符合規定，則再修改。計算時通常需考慮管道在施工時和正常運轉時的內部和外部受力狀態。對雙層管及三層管，內管及外管需按不同受力狀態分別進行計算。還需驗算由內壓和外壓、溫度變化以及管線彎曲引起的管壁應力；核算管道在試壓荷載作用下的強度，管道在可能發生的水擊壓力作用下的應力，以及管道在地震作用下的應力。
第二段
由于水擊壓力和地震作用均為短期荷載，因而材料的設計強度均可提高。為了提高管道抗腐蝕能力，應適當增加鋼管壁厚。在管道敷設過程中和敷設后均須驗算穩定性，包括在波浪、水流（主要為潮流）、冰層壓力和流水沖擊力作用下管道的穩定性，以及由于管道基底面不平整、地基基礎的不均勻沉陷而對管道穩定性的影響。調節水下管道的重量，可以降低管道在施工敷設時的應力和保持管道在敷設過程中和敷設后的穩定。調節的方法有增重調節法（調節管道單位長度的重量，增加管壁厚度，在管道上連續或間隔地覆蓋壓塊，管道內充水等）和浮力調節法（用浮筒的浮力來調節管道重量）。
施工方法
當穿越寬度不大的江、河時可以采用頂管法或盾構法施工。當穿越湖泊或海峽時可采用：①漂浮敷設法。管道在陸上制作加工組裝成管段，浮運至敷設地點，在作業船上焊接管段之間的接頭，然后使管道下沉就位。②牽引敷設法。管道在陸上制作加工，并焊接成數百米長的管段，然后用牽引設備（卷揚機、船舶等）沿水底或水面牽引,同時在岸邊把管段接長,直至整根管道牽引到預定敷設位置為止。③敷管船敷設法。管道制作加工都在敷管船上進行，每敷設一管段后就前進一定距離。單節管道由駁船供應。不論采用哪一種敷設方法，均應按不同受力狀態復核管道的應力。如應力太大應采取相應的加固措施。
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