土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖。按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖。在水利工程中，土方开挖广泛应用于场地平整和削坡，水工建筑物（水闸、坝、溢洪道、水电站厂房、泵站建筑物等）地基开挖，地下洞室（水工隧洞、地下厂房、各类平洞、竖井和斜井）开挖，河道、渠道、港口开挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料开采，围堰等临时建筑物或砌石、混凝土结构物的拆除等。

方式

施工方法

发展

土方开挖的安全措施

土方放坡系数

方式

在施工前，需根据工程规模和特性，地形、地质、水文、气象等自然条件，施工导流方式和工程进度要求，施工条件以及可能采用的施工方法等，研究选定开挖方式。明挖有全面开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等。全面开挖适用于开挖深度浅、范围小的工程项目。开挖范围较大时，需采用分部位开挖。如开挖深度较大，则采用分层开挖，对于石方开挖常结合深孔梯段爆破（见深孔爆破）按梯段分层。分段开挖则适用于长度较大的渠道、溢洪道等工程。对于洞挖，则有全断面掘进、分部开挖和导洞法等开挖方式。

施工方法

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。①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。②洞挖。一般常用钻孔爆破法掘进，用机械进行挖装、运卸作业；也可采用全断面隧洞掘进机开挖隧洞；在土质或松软岩层中可用盾构法施工（见隧洞开挖、地下厂房开挖）。③水下开挖。可以采用索铲、抓斗等陆上开挖机械，但通常多使用各式挖泥船，配合拖轮、驳船等水上运输设备进行联合作业（见疏浚）。

施工方案的编制在满足设计要求、工程质量、施工安全和工期要求等条件下，通过技术经济比较，进行施工方案的优化选择。编制施工方案时,一般应考虑:①开挖方式和施工方法能满足开挖进度要求，与施工导流和混凝土浇筑等前后工序相衔接，并满足防洪和渡汛要求。②根据水文、季节和施工条件，合理安排施工顺序，快速施工，均衡生产。③根据开挖工程规模、土石特性、工作条件、施工方法,选择适用的施工机械设备,挖、装、运、卸各项设备要合理配套。④因地制宜，安排好交通运输路线和施工总平面布置，以及风、水、电等系统。⑤搞好土石方平衡调配，注意安排挖采结合、弃填结合，避免重复倒运。弃渣、弃土场地尽量少占农田，并尽可能造地还田。弃渣要避免侵占河道，避免阻碍行洪或抬高电站尾水位影响发电效益。⑥做好施工排水措施，将妨碍施工作业和工程质量的雨水、地表水、地下水和施工废水排至场地以外，为工程创造良好的施工条件。⑦按设计和施工技术规范的要求，保证施工质量。对施工中可能遇到的问题，如流砂现象、边坡稳定、隧洞塌方等，要进行技术分析，提出解决的措施。⑧注意施工安全，按照安全、防火、环境保护、工业卫生等方面规程的规定，制定施工安全技术措施。

发展

随着水利工程建设规模的日益发展，世界上一些大型工程的土石方开挖量常达到数千万立方米，甚至超过亿立方米,如巴基斯坦塔贝拉土石坝（坝体填筑量达1.2亿m3）和中国葛洲坝水利枢纽土石方开挖量均超过1亿m3；巴西伊泰普水电站工程，土石方开挖量达6010万m3。因此一些发达国家土石方施工机械化水平日益向大型、高效方面发展,主要特点是:①发展大容量、大功率、高效率的土石方施工机械，如10m3以上的挖掘机，100t级以上的自卸汽车；②各工序所采用的机械配套成龙，容量、效率互相配合；③广泛应用液压技术；④采用电子技术和新材料，广泛应用自动控制技术；⑤既注意发展一机多用的多功能机械，又注意发展专用机械；⑥注意施工机械的维修和保养。

土方开挖的安全措施

（1）在施工组织设计中，要有单项土方工程施工方案，对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计，边坡支护要有设计计算书。

（2）人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2．5M；多台机械开挖，挖土机间距离应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。

（3）挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。

（4）基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。

（5）机械挖土，多台阶同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和验算确定挖土机高边坡的安全距离。

（6）深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。

（7）运土道路的坡度、转弯半径要符合有关安全规定。

（8）爆破土方要遵守爆破作业安全有关规定。

土方放坡系数

土方放坡系数（m)： 是指土壁边坡坡度的底宽b与基高h之比，即m=b/h 计算

1、在建筑中，放坡应该从垫层的上表面开始 ；

2、管线土方工程定额，对计算挖沟槽土方放坡系数规定如下：

(1)挖土深度在lm以内，不考虑放坡；

(2)挖土深度在1.0lm～2.00m，按l：0.5放坡；

(3)挖土深度在2.0lm～4.00m，按l：0.7放坡；

(4)挖土深度在4.01m～5.00m，按1：1放坡；

(5)挖土深度大于5m，按土体稳定理论计算后的边坡进行放坡。

注意:

计算工程量时，地槽交接处放坡产生的重复工程量不予扣除。

因土质不好，基础处理采用挖土、换土时，其放坡点应从实际挖深开始。

在挖土方、槽、坑时 ，如遇不同土壤类别 ，应根据地质勘测资料分别计算。

边坡放坡系数可根据各土壤类别及深度加权取定

这张表的数据并不是在每个地方都适用,只是通用规则,根据2009年新规范讲义:

土类单一土质时,普通土(一二类)开挖深度大于1.2米开始放坡(K=0.50),坚土(三四类)开挖深度大于1.7米开始放坡(K=0.30).

土类混合土质时,开挖深度大于1.5米开始放坡,然后按照不同土质加权计算放坡系数K.

建筑工程施工手册中对放坡系数的规定 放坡高度、比例确定表

土壤类别　放坡深度规定（m）　高于宽之比

人工挖土　机械挖土

坑内作业　坑上作业

一、二类土　超过1.20　1：0.5　1：0.33　1：0.75

三类土　超过1.50　1：0.33　1：0.25　1：0.67

四类土　超过2.00　1：0.25　1：0.10　1：0.33

注：1.沟槽、基坑中土壤类别不同时，分别按其土壤类别、放坡比例以不同土壤厚度分别计算；

2.计算放坡工程量时交接处的重复工程量不扣除，符合放坡深度规定时才能放坡，放坡高度应自垫层下表面至设计室外地坪标高计算。