土方开挖施工，包括松动、破碎、挖装、运输出渣等工序。石方开挖，除松软岩石可用松土器以凿裂法开挖外，一般需以爆破的方法进行松动、破碎。人工和半机械化开挖，使用锹镐、风镐、风钻等简单工具，配合挑抬或者简易小型的运输工具进行作业，适用于小型水利工程。有些灌溉排水沟渠的施工直接使用开沟机，可以一次成形。大中型水利工程的土石方开挖，多用机械施工。
明挖
除使用各类凿岩、钻孔机械钻孔，进行爆破作业外，主要使用：挖掘机械，如各种单斗挖掘机（见图）或多斗挖掘机；铲运机械，如推土机、铲运机和装载机；有轨运输机械，如机车牵引矿车；无轨运输机械，如自卸汽车等。根据不同条件，采用各种配合方式，进行挖、装、运、卸等各项作业。要根据工程规模、施工条件，合理选用适宜的施工机械和相应的施工方法，特别要注意机械设备的配套协调，避免存在薄弱环节。在特定条件下，可采用水力开挖的方法开挖土方；也有采用爆破开挖的方法，即用抛掷爆破或扬弃爆破技术，不仅将土石破碎，并全部或部分地将其抛弃到设计边界以外。
机械开挖
1.施工机械进场前必须经过验收，合格后方能使用。
2.机械挖土，应严格控制开挖面坡度和分层厚度，防止边坡和挖土机下的土体滑动。挖土作业半径内不得有人进入。司机必须持证作业。
3.机械挖土，启动前应检查离合器、液压系统及各铰接等部分，经空车试车运转正常后在开始作业。机械操作中进铲不应过深，提升不应过猛，作业中不得碰撞支撑。
4.机械不得在输电线路和线路一侧工作，不论在任何情况下，机械的任何部位与架空输电线路的近距离应符合操作规程要求（根据现场进输电线路的电压等级定）。
5.机械应停在坚实的地基上，如基础过差，应采取走道板等加固措施，不得将挖土机履带与挖空的基坑平行2m停、驶。运土汽车不宜靠近基坑平行行驶，防止坍方翻车。
6.配合挖机的清坡、清底工人，不准在机械回转半径下工作。
7.向汽车上卸土应在车子停稳后进行，禁止铲斗从汽车驾驶室上越过。
8.场内道路应及时整修，确保车辆通畅，各种车辆应有专人负责指挥引导。
9.车辆进出门口的人行道下，如有地下管线（道）必须铺设厚钢板，或浇筑混凝土加固。车辆出大门口前应将轮胎冲洗干净，不污染道路。
土壤的容重 单位体积内天然状况下的土壤重量，单位为kg/m3，土壤容重的大小直接影响着施工的难易程度，容重越大挖掘越难，在土方施工中把土壤分为松土、半坚土、坚土等类，所以施工中施工技术和定额应根据具体的土壤类别来制定 。
土壤的自然倾斜角（安息角）土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角，就是土壤的自然倾斜角，以α表示。在工程设计时，为了使工程稳定，其边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值，土壤自然倾斜角还受到其含水量的影响。