针对复杂地质条件下,顶管施工在遇到岩石、硬土等坚固物块时采用何种方式破岩掘进这一问题,为合理选择破岩方式,根据滇池外海北部水体置换通道改造工程的实际施工情况,分析非爆破掘进技术在小断面水文与工程地质特殊以及周边环境复杂、施工减振(噪)要求高等条件下的适用性。经过对比,最终确定了在无水施工段和有水工作段分别采用静态破碎法、劈裂法作为顶管施工坚硬岩层的非爆破破岩方法。无水段采用采用静态破碎法破岩施工时,根据断面情况提出水平布孔和环形布孔两种方式,相邻孔距为40 cm,排距为50 cm,孔径42 mm;含水段采用劈裂法施工时,全断面采用同静态破碎法工艺相同的环形布孔方式,若断面为复合断面,则应在断面正底部150°范围内钻孔取临空面后,沿临空面向上逐排布孔,孔径100 mm。工程实践表明:静态破碎法在无水工作面岩石掘进效果较好,掘进速率为8.5 m/d;在有水工作面因破碎剂失效,应采用劈裂法破岩,劈裂法破岩速率为10.5 m/d;静态破碎法有利于掘进断面控制,而与静态破碎法相比,劈裂法具有适应性强、掘进速度快等优点。
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。
