随着城市地下工程建设的大量推广,越来越多的城市地下管道工程需穿越坚硬地层,面临小断面坚硬岩层掘进的问题。而城市地下管道工程往往位于人口、建构筑物密集区域,采用常规爆破破岩掘进时,爆炸产生的振动和噪声会对周围人居和建构筑物造成较大影响,且由于城市地下管道工程小断面面积较小,爆破破岩的方式不利于断面控制,导致了爆破破岩在城市地下工程中受到较大限制 。因此,在上述特殊地质和施工环境下,常采用非爆破破岩掘进施工技术。非爆破掘进技术是一种常见的针对特殊施工环境要求的破岩掘进施工方法,具有施工震动小、无冲击波、无飞石、不产生有害气体、安全性高等优点,已广泛用于市政工程、道路工程、高危矿采矿、开山采石以及复杂环境下破岩工程等 。国外,早在二十世纪七十年代就已经对非爆破俱进技术开展了相关基础与技术的开发研究。国内于上世纪八十年代开始该方面研究,已取得较丰富的研究与工程应用成果 。目前,非爆破破岩方法主要分为人工机械、物化做功、电气设备等三大类,其中以掘进机(TBM)、静态膨胀剂破碎、液压劈裂机、液压破碎硾破岩工法应用较多 。
无声破碎岩石膨胀剂的效果随环境温度的提高而明显地增加。但温度过高，水化速度加快，易产生喷孔现象。为了适应环境温度的变化，控制水化速度及裂缝开裂时间，要根据环境温度采用不同配方。静态膨胀剂的吸水量，以满足化学反应(26%)或便子装灌为度，过多的水分将降低其膨胀力。静态膨胀剂操作简便，携带和运输安全，切割和破碎岩石时可做到无飞石、无震动、无冲击波、无噪声、无粉尘、无毒气排放等危害，因此可用于城市建筑物拆除、岩石基槽开挖，大块岩石的二次破碎和石料开采等工程。无声破碎岩石膨胀剂与炸药爆破相比，其缺点是作用时间长、成本较高。研究新的添加剂。缩短反应时间，提高膨胀力，降低成本为其改进方向。
岩石液压破裂机主要应用于不能爆破作业并要求产量高、工期紧等技术难度大的土石方工程，开山破石就像劈豆腐，挖机吊装放入岩石孔中，两分钟左右产生约1万吨的裂石力可胀裂开石头50立方左右，一天轻松破碎坚石一千立方以上，比传统使用炮锤+切割机或膨胀破碎剂的方式快十倍以上，并且成本更低。 技术上实现了大直径、大流量、大强力，液压动力站超高压、超快速，分裂岩石效果大裂缝、大间距、大产量。在不能爆破的工地，岩石液压破裂机比用切割机的优势是一台能顶它十台的效率，机械化作业，工人不会因天气热或雨而影响作业时间，降低水电费十倍，噪音和污染改善，工期提前了各成本降低；比起用膨胀剂/破碎剂的优势是钻孔直径大、间隔大，裂缝更大、效果更好、更易于破碎解小，立即见效不用等待、不间断重复作业，不受雨水和温度影响，无喷浆和强碱性危害，无震动安全环保可夜间施工、产量高达上千立方。颠覆传统静态爆破施工方式，新技术新工艺淘汰并替代膨胀剂﹑破碎剂。
