1.一种滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取滑坡地形图,将所述滑坡地形图处理为仅携带高程信息的等高线,另保存为dxf文件;同时,获得滑坡的剖面图和平面图;S2、读取所述dxf文件,通过移动与变换,将所述等高线移动至目标区域,依次按照点-面-布帘的方法建立滑坡三维地表,将所述滑坡三维地表挤出形成实体,并切割至目标厚度,得到滑坡三维实体模型;S3、依据滑坡的剖面图信息,构建滑坡三维地层,并使用所述滑坡三维地层分别切割所述滑坡三维实体模型,以实现地层分组;S4、通过实体工具的挤出命令逐个建立抗滑桩三维实体模型,并通过所述剖面图和所述平面图对所述抗滑桩三维实体模型的长度和位置进行修正;S5、通过网格工具分别将地层分组后的滑坡三维实体模型和所述抗滑桩三维实体模型划分为两组网格,将两组网格进行对接、局部细化后,输出四面体或六面体网格,并指定输出格式为有限差分网格或离散元网格文件,最终得到滑坡-抗滑桩体系的三维数值模型;步骤S2中,建立滑坡三维实体模型的具体过程为:S2-1、使用Rhino软件打开步骤S1中的dxf文件,检查等高线的方向和位置,默认Z方向为高程方向,若Z方向不是高程方向,则通过旋转进行调整;S2-2、通过曲线工具栏的曲线分段命令将等高线按间距处理为点阵;S2-3、通过_meshpatch命令将点阵转化为不均匀网格面;S2-4、通过布帘命令将不均匀网格面转化为过渡均匀的地表网格面;S2-5、通过曲线工具从地表网格面的边缘建立曲线;S2-6、将边缘曲线沿Z轴负方向挤出足够长度形成实体;S2-7、通过线切割命令将实体底部平整,并通过加洞命令将实体底面补充,以获得完整封闭的滑坡三维实体模型;步骤S4中,建立抗滑桩三维实体模型的具体过程为:S4-1、使用实体命令建立与实际抗滑桩截面尺寸相同、长度一致、数量一致的圆柱体或长方体作为抗滑桩实体;S4-2、根据平面图的位置,将抗滑桩实体移动到实际位置,得到抗滑桩三维实体模型;步骤S4,建立抗滑桩三维实体模型的具体过程还包括:若抗滑桩数量众多,则先根据平面图确定抗滑桩中心连线所形成的走向线,然后建立一个与实际抗滑桩截面尺寸相同,长度任意的圆柱体或长方体,使用阵列功能,按照实际桩间距将单个抗滑桩实体沿走向线阵列,再根据剖面图抗滑桩桩底中心连成的走向线,对阵列抗滑桩进行切割,即可快速、批量生成与实际抗滑桩截面尺寸相同、长度相同、数量相同且位置一致的抗滑桩三维实体模型。
2.如权利要求1所述的滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,步骤S1中,将从滑坡地形图中获取的等高线数据在AutoCAD软件中进行处理,删除掉多余信息,仅保留带有高程信息的等高线,并另存为dxf文件。
3.如权利要求1所述的滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,步骤S3中,构建滑坡三维地层的具体过程为:S3-1、通过步骤S1中获取的滑坡剖面图,获得滑坡不同横、纵剖面的地形曲线,导入Rhino软件;S3-2、根据剖面布置情况移动地形曲线,按地层分段使用嵌面命令形成三维曲面,再将所有三维曲面进行组合形成滑坡三维地层;S3-3、使用滑坡三维地层依次切割步骤S2中所形成的滑坡三维实体模型,以实现对滑坡不同地层的分组,得到地层分组后的滑坡三维实体模型。
4.如权利要求3所述的滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,步骤S3-2还包括:若没有横剖面信息,则直接通过相邻两纵剖面进行放样形成三维曲面,再将所有三维曲面进行组合形成三维地层。
5.如权利要求3所述的滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,步骤S3-3还包括:若滑坡在平面方向也进行了变形分区,需先确定分区边界线,然后使用实体工具的线切割命令,以滑坡实体为被切割对象,边界线为切割对象进行切割,得到不同地层和分区分组的滑坡三维实体模型。
6.如权利要求1所述的滑坡-抗滑桩体系三维数值建模方法,其特征在于,步骤S5中,滑坡-抗滑桩体系的三维数值模型的建立过程为:S5-1、使用网格命令,分别将地层分组后的滑坡三维实体模型和抗滑桩三维实体模型剖分为两组网格,网格剖分精度使用默认;S5-2、借助Griddle插件,使用GI功能设置好最小公差和连接方式,将两组独立的抗滑桩网格和滑坡网格进行对接;S5-3、使用GS功能,设置好网格类型、网格最大、最小边长参数,同时单独对抗滑桩属性名称进行设置,以进行网格加密;S5-4、使用GV功能,设置好输出网格类型与格式,选定要输出网格的范围后,输出滑坡-抗滑桩体系的三维耦合体网格,即建立滑坡-抗滑桩体系的三维模型。
7.一种滑坡-抗滑桩体系三维数值建模装置,其特征在于,包括以下模块:等高线获取模块,用于获取滑坡地形图,将所述滑坡地形图处理为仅携带高程信息的等高线,另保存为dxf文件;同时,获得滑坡的剖面图和平面图;滑坡实体模型建立模块,用于读取所述dxf文件,通过移动与变换,将等高线移动至目标区域,依次按照点-面-布帘的方法建立滑坡三维地表,将所述三维地表挤出形成实体,并切割至目标厚度,得到滑坡三维实体模型;地层分组模块,用于依据滑坡的剖面图信息,构建滑坡三维地层,并使用所述滑坡三维地层分别切割所述滑坡三维实体模型,以实现地层分组;抗滑桩实体模型建立模块,用于通过实体工具的挤出命令逐个建立抗滑桩三维实体模型,并通过所述剖面图和平面图对所述抗滑桩三维实体模型的长度和位置进行修正;滑坡-抗滑桩体系三维模型耦合模块,用于通过网格工具分别将地层分组后的滑坡三维实体模型和所述抗滑桩三维实体模型划分为两组网格,将两组网格进行对接、局部细化后,输出四面体或六面体网格,并指定输出格式为有限差分网格或离散元网格文件,最终得到滑坡-抗滑桩体系的三维数值模型;滑坡实体模型建立模块中,建立滑坡三维实体模型的具体过程为:S2-1、使用Rhino软件打开步骤S1中的dxf文件,检查等高线的方向和位置,默认Z方向为高程方向,若Z方向不是高程方向,则通过旋转进行调整;S2-2、通过曲线工具栏的曲线分段命令将等高线按间距处理为点阵;S2-3、通过_meshpatch命令将点阵转化为不均匀网格面;S2-4、通过布帘命令将不均匀网格面转化为过渡均匀的地表网格面;S2-5、通过曲线工具从地表网格面的边缘建立曲线;S2-6、将边缘曲线沿Z轴负方向挤出足够长度形成实体;S2-7、通过线切割命令将实体底部平整,并通过加洞命令将实体底面补充,以获得完整封闭的滑坡三维实体模型;抗滑桩实体模型建立模块中,建立抗滑桩三维实体模型的具体过程为:S4-1、使用实体命令建立与实际抗滑桩截面尺寸相同、长度一致、数量一致的圆柱体或长方体作为抗滑桩实体;S4-2、根据平面图的位置,将抗滑桩实体移动到实际位置,得到抗滑桩三维实体模型;抗滑桩实体模型建立模块中,建立抗滑桩三维实体模型的具体过程还包括:若抗滑桩数量众多,则先根据平面图确定抗滑桩中心连线所形成的走向线,然后建立一个与实际抗滑桩截面尺寸相同,长度任意的圆柱体或长方体,使用阵列功能,按照实际桩间距将单个抗滑桩实体沿走向线阵列,再根据剖面图抗滑桩桩底中心连成的走向线,对阵列抗滑桩进行切割,即可快速、批量生成与实际抗滑桩截面尺寸相同、长度相同、数量相同且位置一致的抗滑桩三维实体模型。