隨著城市地下工程建設(shè)的大量推廣,越來越多的城市地下管道工程需穿越堅硬地層,面臨小斷面堅硬巖層掘進(jìn)的問題。而城市地下管道工程往往位于人口、建構(gòu)筑物密集區(qū)域,采用常規(guī)爆破破巖掘進(jìn)時,爆炸產(chǎn)生的振動和噪聲會對周圍人居和建構(gòu)筑物造成較大影響,且由于城市地下管道工程小斷面面積較小,爆破破巖的方式不利于斷面控制,導(dǎo)致了爆破破巖在城市地下工程中受到較大限制 。因此,在上述特殊地質(zhì)和施工環(huán)境下,常采用非爆破破巖掘進(jìn)施工技術(shù)。非爆破掘進(jìn)技術(shù)是一種常見的針對特殊施工環(huán)境要求的破巖掘進(jìn)施工方法,具有施工震動小、無沖擊波、無飛石、不產(chǎn)生有害氣體、安全性高等優(yōu)點,已廣泛用于市政工程、道路工程、高危礦采礦、開山采石以及復(fù)雜環(huán)境下破巖工程等 。國外,早在二十世紀(jì)七十年代就已經(jīng)對非爆破俱進(jìn)技術(shù)開展了相關(guān)基礎(chǔ)與技術(shù)的開發(fā)研究。國內(nèi)于上世紀(jì)八十年代開始該方面研究,已取得較豐富的研究與工程應(yīng)用成果 。目前,非爆破破巖方法主要分為人工機(jī)械、物化做功、電氣設(shè)備等三大類,其中以掘進(jìn)機(jī)(TBM)、靜態(tài)膨脹劑破碎、液壓劈裂機(jī)、液壓破碎硾破巖工法應(yīng)用較多 。

無聲破碎巖石膨脹劑的效果隨環(huán)境溫度的提高而明顯地增加。但溫度過高，水化速度加快，易產(chǎn)生噴孔現(xiàn)象。為了適應(yīng)環(huán)境溫度的變化，控制水化速度及裂縫開裂時間，要根據(jù)環(huán)境溫度采用不同配方。靜態(tài)膨脹劑的吸水量，以滿足化學(xué)反應(yīng)(26%)或便子裝灌為度，過多的水分將降低其膨脹力。靜態(tài)膨脹劑操作簡便，攜帶和運輸安全，切割和破碎巖石時可做到無飛石、無震動、無沖擊波、無噪聲、無粉塵、無毒氣排放等危害，因此可用于城市建筑物拆除、巖石基槽開挖，大塊巖石的二次破碎和石料開采等工程。無聲破碎巖石膨脹劑與炸藥爆破相比，其缺點是作用時間長、成本較高。研究新的添加劑。縮短反應(yīng)時間，提高膨脹力，降低成本為其改進(jìn)方向。

巖石液壓破裂機(jī)主要應(yīng)用于不能爆破作業(yè)并要求產(chǎn)量高、工期緊等技術(shù)難度大的土石方工程，開山破石就像劈豆腐，挖機(jī)吊裝放入巖石孔中，兩分鐘左右產(chǎn)生約1萬噸的裂石力可脹裂開石頭50立方左右，一天輕松破碎堅石一千立方以上，比傳統(tǒng)使用炮錘+切割機(jī)或膨脹破碎劑的方式快十倍以上，并且成本更低。 技術(shù)上實現(xiàn)了大直徑、大流量、大強(qiáng)力，液壓動力站超高壓、超快速，分裂巖石效果大裂縫、大間距、大產(chǎn)量。在不能爆破的工地，巖石液壓破裂機(jī)比用切割機(jī)的優(yōu)勢是一臺能頂它十臺的效率，機(jī)械化作業(yè)，工人不會因天氣熱或雨而影響作業(yè)時間，降低水電費十倍，噪音和污染改善，工期提前了各成本降低；比起用膨脹劑/破碎劑的優(yōu)勢是鉆孔直徑大、間隔大，裂縫更大、效果更好、更易于破碎解小，立即見效不用等待、不間斷重復(fù)作業(yè)，不受雨水和溫度影響，無噴漿和強(qiáng)堿性危害，無震動安全環(huán)保可夜間施工、產(chǎn)量高達(dá)上千立方。顛覆傳統(tǒng)靜態(tài)爆破施工方式，新技術(shù)新工藝淘汰并替代膨脹劑﹑破碎劑。