[基于Visual,Basic语言的隧道爆破设计系统]隧道爆破设计方案

　　摘要： 受隧道围岩地质条件和**爆炸过程的复杂性，设计和施工过程中对隧道爆破方案设计、图表绘制及措施编制仍停留在人工设计方面，为了减轻现场爆破设计人员的繁琐、枯燥的设计工作，设计了一种基于Visual Basic语言的隧道爆破设计系统，为同类工程设计提供借鉴和指导。
　　Abstract: The design of tunnel blasting scheme, charting and measure development in the process of design and construction remains in the artificial design under the influence of the geological conditions of tunnel surrounding rock and complexity of the explosive, in order to reduce the onsite blasting design work of tedious, a design system of tunnel blasting based on Visual Basic language was came up, which can provide lessons and guidance for similar projects design.
　　关键词： 控制爆破；隧道爆破；Visual Basic语言；开发设计
　　Key words: control blasting；tunnel blasting；Visual Basic language；the development and design
　　中图分类号：TP311.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0225-02
　　0 引言
　　目前及至今后很长一段时间，爆破破岩作业仍将是隧道掘进施工中最重要的先行工序，在隧道爆破中，爆破设计的合理与否将直接影响整个隧道掘进的工期，甚至会影响到整个项目投资的经济效益。随着爆炸理论和爆破技术的发展，以及计算机的普及和计算机辅助设计的出现，各种对爆破过程的模拟技术也应运而生，但是由于岩石地质条件、隧道边界条件和**爆炸过程的复杂性，多数模拟技术仍存在着局限性和片面性，而且由于其要求操作人员具有较高的计算机水平，所以无法得到广泛应用。因此，施工现场对隧道爆破方案设计、爆破图表绘制及安全措施编制仍停留在人工设计方面，只是在图表绘制上应用了CAD等绘图软件[1]。
　　文章基于隧道爆破理论，利用目前较为流行的Visual Basic语言开发软件，依托专家系统分析方法，结合Auto CAD计算机绘图技术，设计出一种基于Visual Basic语言的隧道爆破设计系统。
　　1 理论与软件支持
　　1.1 岩石爆破理论基础 当**在岩体中爆炸时，炮孔四周形成爆炸应力场，在爆炸冲击波向周围扩展的瞬间，未受到破坏的岩体处于压紧状态，当爆炸冲击波抵达自由面后，在岩石表面形成反射波，在反射波拉应力作用下使岩石产生裂隙，随后，爆炸产生的气体生成物迅速地充填裂隙并急剧发展，使岩石的裂隙得以贯通，进而破碎，由此可见，炮孔中装药爆炸所产生的爆轰波及其在孔壁处的反射波作用是岩石被破坏的前提和必要条件。但是，要让岩石从破坏面抛出且不产生“冲孔”现象，对于隧道这样单自由面的掘进爆破，其关键技术就在于掏槽眼的合理布置上[2]。
　　1.2 Visual Basic语言开发软件 Visual Basic编程用一种十分巧妙地方法将windows编程的复杂性“封装”起来，综合运用了Basic语言和可视化设计工具，通过图形对象（包括窗体、控件、菜单）等控件来设计应用程序。Visual Basic语言提供了一个“工具箱”，内放若干个“控件”，程序设计者可以自由地从工具箱中取出所需控件，放到窗体中的指定位置，而不必为此编写程序，因此开发就显得十分简单，只需要为数不多的几行程序语言就可以控制这此图形对象的应用，十分容易掌握。
　　1.3 Auto CAD计算机绘图技术 CAD（Computer Aided Design）的含义是计算机辅助设计，Auto CAD是一个交互式绘图软件，可以用它来直观的创建、浏览、管理、打印、输出和共享设计图样。Auto CAD计算机绘图技术是将理论分析、设计计算、数据库处理及计算机图形处理技术融为一体的综合性技术，同时，它还提供了强大的二次开发和图形共享功能，世界上近75%的设计部门和施工企业在应用此软件。
　　1.4 专家系统分析方法 专家系统是人工智能科学领域中的一个重要分支，是一种以知识为基础的计算机程序系统，能应用人工智能的理论和技术，根据人类专家的知识和经验进行推理，模拟人类专家决策能力，解决只有专家才能解决的复杂问题。该系统在工程爆破领域的应用，使得具有一定爆破知识的工程设计人员，可以在专家系统分析方法的帮助下，完成只有爆破专家才能完成的设计工作，对于推广应用爆破技术具有促进作用。
　　2 爆破设计系统功能简介
　　2.1 设计原则
　　2.1.1 具有良好的人机对话界面 在数据输入和结果输出类人机对话界面设计上，采用了流行的、简洁的对话框或下拉菜单，避免了过多的键盘操作和命令输入，此外还提供了方便易懂的帮助文件。
　　2.1.2 实现高自动化、高智能化设计功能 在输入了有关的地质条件和设计断面等原始数据及参数后，程序能对其进行计算推理，得出合理的爆破方案和爆破参数，尤其是在掏槽眼设计上。
　　2.2 功能介绍 由于Visual Basic是一种面向对象的语言，对象能在单个实体中封装数据和操作，可对对象进行抽象分类。这样，通过封装把对象定义与应用分开，可以通过继承机制来实现事物内涵的扩大及外延的缩小[3]。整个爆破设计系统包括如下五个部分内容：