隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的日益發(fā)展，世界上一些大型工程的土石方開(kāi)挖量常達(dá)到數(shù)千萬(wàn)立方米，甚至超過(guò)億立方米,如巴基斯坦塔貝拉土石壩（壩體填筑量達(dá)1.2億立方米）和中國(guó)葛洲壩水利樞紐土石方開(kāi)挖量均超過(guò)1億立方米；巴西伊泰普水電站工程，土石方開(kāi)挖量達(dá)6010萬(wàn)立方米。因此一些發(fā)達(dá)國(guó)家土石方施工機(jī)械化水平日益向大型、方面發(fā)展,主要特點(diǎn)是:①發(fā)展大容量、大功率、率的土石方施工機(jī)械，如10立方米以上的挖掘機(jī)，100t級(jí)以上的自卸汽車(chē)；②各工序所采用的機(jī)械配套成龍，容量、效率互相配合；③廣泛應(yīng)用液壓技術(shù)；④采用電子技術(shù)和新材料，廣泛應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)；⑤既注意發(fā)展一機(jī)多用的多功能機(jī)械，又注意發(fā)展專(zhuān)用機(jī)械；⑥注意施工機(jī)械的維修和保養(yǎng)。
水下開(kāi)挖
可以采用索鏟、抓斗等陸上開(kāi)挖機(jī)械，但通常多使用各式挖泥船，配合拖輪、駁船等水上運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)（見(jiàn)疏浚）。
施工方案的編制在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求、工程質(zhì)量、施工和工期要求等條件下，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行施工方案的優(yōu)化選擇。編制施工方案時(shí),一般應(yīng)考慮:①開(kāi)挖方式和施工方法能滿(mǎn)足開(kāi)挖進(jìn)度要求，與施工導(dǎo)流和混凝土澆筑等前后工序相銜接，并滿(mǎn)足防洪和渡汛要求。②根據(jù)水文、季節(jié)和施工條件，合理安排施工順序，快速施工，均衡生產(chǎn)。③根據(jù)開(kāi)挖工程規(guī)模、土石特性、工作條件、施工方法,選擇適用的施工機(jī)械設(shè)備,挖、裝、運(yùn)、卸各項(xiàng)設(shè)備要合理配套。④因地制宜，安排好交通運(yùn)輸路線和施工總平面布置，以及風(fēng)、水、電等系統(tǒng)。⑤搞好土石方平衡調(diào)配，注意安排挖采結(jié)合、棄填結(jié)合，避免重復(fù)倒運(yùn)。棄渣、棄土場(chǎng)地盡量少占農(nóng)田，并盡可能造地還田。棄渣要避免侵占河道，避免阻礙行洪或抬高電站尾水位影響發(fā)電效益。⑥做好施工排水措施，將妨礙施工作業(yè)和工程質(zhì)量的雨水、地表水、地下水和施工廢水排至場(chǎng)地以外，為工程創(chuàng)造良好的施工條件。⑦按設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范的要求，保證施工質(zhì)量。對(duì)施工中可能遇到的問(wèn)題，如流砂現(xiàn)象、邊坡穩(wěn)定、隧洞塌方等，要進(jìn)行技術(shù)分析，提出解決的措施。⑧注意施工，按照、防火、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)衛(wèi)生等方面規(guī)程的規(guī)定，制定施工技術(shù)措施。
在施工前，需根據(jù)工程規(guī)模和特性，地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件，施工導(dǎo)流方式和工程進(jìn)度要求，施工條件以及可能采用的施工方法等，研究選定開(kāi)挖方式。明挖有開(kāi)挖、分部位開(kāi)挖、分層開(kāi)挖和分段開(kāi)挖等。開(kāi)挖適用于開(kāi)挖深度淺、范圍小的工程項(xiàng)目。開(kāi)挖范圍較大時(shí)，需采用分部位開(kāi)挖。如開(kāi)挖深度較大，則采用分層開(kāi)挖，對(duì)于石方開(kāi)挖常結(jié)合深孔梯段爆破（見(jiàn)深孔爆破）按梯段分層。分段開(kāi)挖則適用于長(zhǎng)度較大的渠道、溢洪道等工程。對(duì)于洞挖，則有全斷面掘進(jìn)、分部開(kāi)挖和導(dǎo)洞法等開(kāi)挖方式。
土方開(kāi)挖是工程初期以至施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序。將土和巖石進(jìn)行松動(dòng)、破碎、挖掘并運(yùn)出的工程。按巖土性質(zhì)，土石方開(kāi)挖分土方開(kāi)挖和石方開(kāi)挖。
土方開(kāi)挖按施工環(huán)境是露天、地下或水下，分為明挖、洞挖和水下開(kāi)挖分類(lèi)。在水利工程中，土方開(kāi)挖廣泛應(yīng)用于場(chǎng)地平整和削坡，水工建筑物（水閘、壩、溢洪道、水電站廠房、泵站建筑物等）地基開(kāi)挖，地下洞室（水工隧洞、地下廠房、各類(lèi)平洞、豎井和斜井）開(kāi)挖，河道、渠道、港口開(kāi)挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開(kāi)采，圍堰等臨時(shí)建筑物或砌石、混凝土結(jié)構(gòu)物的拆除等。