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