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Aislo/resources/tester/test_533_1_stab3d_grid.py
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eomsangdonandClaude Opus 5.5 b97ddf4783 feat(533-1 · 533-2): E04 3D 기둥 솔버 · 구 · 타원체 탐색 · 합성 DEM · 지층 격자
- Column: Hovland · Hungr 3D Bishop · Hungr 3D Janbu 간편 + 보정(f0) · 활동 방향 자동(지표 낙하) · r_u · 지하수위면 · kh · 노면 하중 · 못 뚫는 층에서 잘림 · 부분 기둥
- Search: Scoops3D 방식 구 격자(노드 = 지표 + h · 반지름 증분 · 부피/면적 제약 · 거친→고운) + 타원체(축 방향 ratio 배) · 덩이 나눔 · 셀별 최소 F · 임계 체적 래스터
- 잘린 면 ≥ 10 % → Janbu 보정 전환 · Bishop 이 낮으면 Bishop
- Grid: 측점 사이 선직면 보간 δ(설계 − 원지형) · 띠 밖 원지형 · 흙 두께(암 경계 · 토사 3 m) · 리핑암 뚫림 · 발파암 못 뚫음 · 노면 하중 · 1 m 정사각 재표본
- 공용 꼴 = E03_StabSection_Types import(칸 이름 그대로) · 새 의존 없음(NumPy · SciPy)
- 시험: Gens 구 1.402 · Zhang 1988 경우 1 · 2(Hungr 2.167 · 1.620) · Scoops3D 제방 1.32 · D&G 1a 1.04 · 합성 DEM 단면 · 띠 밖 · 지층

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
2026-10-25 20:13:33 +09:00

106 lines
4.3 KiB
Python

"""533-1 E04 합성 DEM · 지층 격자 — 측점 위 단면 = B06 설계선 · 띠 밖 = 원지형 · 보간 · 지층."""
import numpy as np
import pytest
from E04_Stab3D.E04_Stab3D_Engine_Grid import _segment_map, build_grid, strata_from_grid
def _dem(dx=0.5):
x = np.arange(-30, 90 + 1e-9, dx)
y = np.arange(-40, 40 + 1e-9, dx)
xx, yy = np.meshgrid(x, y)
z = 100.0 + 0.3 * yy + 0.02 * xx # 왼쪽(+y)이 오르막
return {"x": x, "y": y, "z": z, "valid_mask": np.ones(z.shape, bool)}, xx, yy
def _station(dem, cx, depth_cut, ground_type="soil", rock=None):
"""x=cx · 왼쪽 = +y · 노면 ±2 m 를 depth_cut 낮춘 설계선(사면 1:1 로 지반에 닿음)."""
offs = np.arange(-20, 20.01, 0.5)
g = 100.0 + 0.3 * offs + 0.02 * cx
design = g.copy()
road = np.abs(offs) <= 2.0
design[road] = 100.0 + 0.02 * cx - depth_cut
for k in np.flatnonzero(~road):
edge = 2.0 * np.sign(offs[k])
design[k] = (
min(g[k], 100.0 + 0.02 * cx - depth_cut + abs(offs[k] - edge))
if depth_cut > 0
else g[k]
)
return {
"chainage_m": float(cx),
"center": [float(cx), 0.0],
"left": [0.0, 1.0],
"ground": np.column_stack([offs, g]).tolist(),
"design": np.column_stack([offs, design]).tolist(),
"ground_type": ground_type,
"rock_depth_m": rock,
"road": [-2.0, 2.0],
}
def _grid():
dem, xx, yy = _dem()
sts = [
_station(dem, 0, 1.0),
_station(dem, 20, 3.0, "blasting_rock", 0.5),
_station(dem, 40, 3.0, "ripping_rock", 1.0),
]
return dem, build_grid(dem, sts, cell_m=0.5), xx, yy, sts
def test_station_section_equals_design_and_outside_unchanged():
dem, g, xx, yy, sts = _grid()
for st in sts:
col = np.isclose(g["x"], st["center"][0])
d = np.asarray(st["design"])
z_line = np.interp(g["y"], d[:, 0], d[:, 1])
inside = np.abs(g["y"]) <= 20
assert np.abs(g["z"][inside, col][:, None].ravel() - z_line[inside]).max() < 1e-9
out = ~g["in_band"]
assert np.array_equal(g["z"][out], g["z_orig"][out])
assert np.array_equal(g["z"][:, g["x"] < 0], dem["z"][:, g["x"] < 0]) # 첫 측점 앞 = 원지형
def test_between_stations_linear_delta():
_, g, xx, yy, sts = _grid()
j = np.flatnonzero(np.isclose(g["x"], 10.0))[0]
i = np.flatnonzero(np.isclose(g["y"], 0.0))[0]
# 노면 가운데 δ: 측점 0 −1 m · 측점 20 −3 m → 중간 −2 m
assert g["dz"][i, j] == pytest.approx(-2.0, abs=1e-9)
assert g["q"][i, j] == pytest.approx(10.0)
def test_curved_segment_map_round_trip():
c0, c1 = np.array([0.0, 0.0]), np.array([19.0, 6.0])
l0 = np.array([0.0, 1.0])
a = np.radians(35.0)
l1 = np.array([-np.sin(a), np.cos(a)])
t_true = np.array([0.0, 0.3, 0.75, 1.0])
o_true = np.array([-15.0, 4.0, 12.0, -7.0])
lt = l0[None] + t_true[:, None] * (l1 - l0)[None]
lt /= np.hypot(lt[:, 0], lt[:, 1])[:, None]
p = c0[None] + t_true[:, None] * (c1 - c0)[None] + o_true[:, None] * lt
t, o = _segment_map(p[:, 0], p[:, 1], c0, c1, l0, l1)
assert np.allclose(t, t_true, atol=1e-9) and np.allclose(o, o_true, atol=1e-9)
def test_rock_boundary_and_layers():
_, g, xx, yy, sts = _grid()
j0 = np.flatnonzero(np.isclose(g["x"], 20.0))[0]
jm = np.flatnonzero(np.isclose(g["x"], 30.0))[0]
i = np.flatnonzero(np.isclose(g["y"], 10.0))[0]
assert g["soil_thickness"][i, j0] == pytest.approx(0.5)
assert g["soil_thickness"][i, jm] == pytest.approx(0.75) # 0.5 → 1.0 가운데
far = np.flatnonzero(np.isclose(g["y"], 35.0))[0]
assert not g["in_band"][far, j0]
assert g["soil_thickness"][far, j0] == pytest.approx(0.5) # 띠 밖 = 가까운 측점
assert g["soil_thickness"][i, 0] == pytest.approx(3.0) # 토사 측점 = 기본 두께
st = strata_from_grid(g)
assert g["rock_kind"][i, j0] == 1 # 발파암 → 못 뚫는 층 윗면 = 암 윗면(깎기로 드러나면 지표)
assert st.hard_top[i, j0] == pytest.approx(min(g["rock_top"][i, j0], g["z"][i, j0]))
assert np.isneginf(st.hard_top[i, jm + 20]) or st.hard_top[i, jm + 20] < -1e5 # 리핑암 = 뚫림
ii = np.flatnonzero(np.isclose(g["y"], 0.0))[0]
assert st.bottoms[0, ii, j0] == pytest.approx(g["z"][ii, j0]) # 깎기 = 성토 두께 0