27.2.2 改进的阻力系数法的阻力系数
1.阻力系数的基本公式
改进的阻力系数法在求各分段的阻力系数时，首先将地基轮廓进行分段，根据对水工建筑物地基轮廓的研究，一般有3种基本型式，即进出口段、内部垂直段和内部水平段，如图27.3所示。
图27.3（a）为水工建筑物的进出口段，设该段的阻力系数为ξ0，图27.3（b）为内部垂直段，该段的阻力系数设为ξy，图27.3（c）为内部水平段，该段的阻力系数设为ξx。
毛昶熙和周保中给出3种基本型式的阻力系数的经验公式如下[2]。
（1）进口和出口段的阻力系数为
图27.3 水工建筑物地基轮廓的3种基本型式
（2）内部垂直段的阻力系数为
（3）内部水平段的阻力系数为
当求得的ξx≤0时取ξx=0。
式中：S为板桩的垂直高度；T为地基深度；S1、S2分别为水平段两端板桩的高度。
2.几种特殊情况的处理
（1）如果内部水平段的地基轮廓倾斜时，如图27.4所示，则阻力系数计算过程为[2]
图27.4 内部水平段的地基轮廓倾斜
式中：T1、T2分别为板桩高度小的一端和大的一端的地基深度
为平均地基深度；ξs为地基轮廓倾斜时计算段的阻力系数；S1、S2分别为倾斜段两端板桩的高度。
（2）当进出口段板桩或截墙很短时，该处的渗流为急变渗流，在这种情况下，由式（27.6）计算的水工建筑物进出口处的阻力系数有较大的误差，需进行修正，修正过程如下[2]。
设进出口段未修正的水头损失为h0，修正后的水头损失为
，则
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式中：β为修正系数；h0为未修正前用式（27.4）计算的进出口处的水头损失。
修正系数β可用式（27.14）计算[3]，即
式中：T仍为进出口段的地基深度；T'为另一侧的地基深度。
在用式（27.14）计算β时，T'可参照图27.5表示的方法取值。
图27.5 水工建筑物基础3种不同的进出口形式示意图
当求得的β＞1.0时，取β=1.0，即不需要修正；求得的β＜1.0时，需要修正。用修正后的系数β代入式（27.13）计算
。则进出口段的水头损失减小值为[2]
式中：Δh为水头损失减小值。
求得了水头损失减小值Δh后，还需将Δh按照下面的方法调整到相邻的水头损失值中去，具体步骤如下[2]。
1）如图27.5（a）所示，如果Δh＜hx，此时，与板桩相邻的水平段的水头应修正为
式中：hx为与进出口板桩相邻的水平段的水头损失；
为修正后的水平段的水头损失。
2）如图27.5（b）和图27.5（c）所示，如果hx+hy≥Δh＞hx，则相邻水平段的水头损失应修正为
相邻的垂直段的水头损失应修正为
式中：hy为与hx相邻的垂直段的水头损失；
为修正后的垂直段的水头损失。
3）如图27.5（b）和图27.5（c）所示，如果Δh＞hx+hy，相邻水平段的水头损失修正后的计算式为式（27.17）。
相邻的垂直段的水头损失应修正为
相邻CD段（水平段或垂直段）的水头损失修正为
