土方開挖的開挖方式包括自上而下開挖、上下結(jié)合開挖、先岸坡后河槽開挖和分期分段開挖等。水利水電工程建設(shè)中，土方開挖的方法主要有機械開挖、人工開挖等。下面就機械開挖土方中的挖土機械特性及選型進行一下闡述 

　?。ㄒ唬┩谕翙C械特性 

　　機械開挖的主要挖土機械有挖掘機、裝載機和鏟運機等。 

　　1、挖掘機用斗狀工作裝置挖取土壤或其他物料，剝離土層，是土石方工程開挖的主要施工機械設(shè)備。挖掘機分為正鏟、反鏟、索鏟和抓斗，斗容量有0.5m3、0.6m3、1.0m3、1.6m3、2.5m3等多種。 

　　（1）正鏟挖掘機，具有強力推力裝置，能挖各種堅實土和破碎后的巖石，適用于開挖停機面以上的土石方，挖掘停機面以下不深的土方。正鏟與運輸工具配合時，其開挖工作面的布置有側(cè)向挖掘與正向挖掘兩種方式。正向挖掘布置方式適用于挖方高度較大的情況，運輸工具停在正鏟后側(cè)的同一平面高程上，運輸工具要倒車進入指定的裝車地點，從而使裝車的轉(zhuǎn)角增大，影響正鏟挖掘機的效率。 

　?。?）反鏟挖掘機主要用于開挖停機面以下的溝槽，其基本作業(yè)方式有溝端挖掘、溝側(cè)挖掘、直線挖掘、曲線挖掘、保持一定角度挖掘、超深溝挖掘和溝坡挖掘等；亦適用于水下開挖。反鏟挖掘機每一作業(yè)循環(huán)包括挖掘、回轉(zhuǎn)、卸料和返回等四個過程。 

　?。?）拉鏟挖掘機，主要用于開挖停機面以下的土料，適用于坑槽挖掘，也可水下掏掘土石料。拉鏟挖掘機可根據(jù)挖方寬度的大小分為正向開行與側(cè)向開行兩種開挖方式。當(dāng)挖方寬度較小時，挖掘機可沿挖方軸線移動進行挖掘，并將土卸在挖方體兩側(cè)，這種開挖方式稱為正向開行。當(dāng)挖方寬度較大，可采用側(cè)向開行法進行挖掘，此時挖掘機分別沿挖方兩側(cè)開行，并將挖出的土直接卸在堆放的地方，不再轉(zhuǎn)運。拉鏟挖掘機每一個作業(yè)循環(huán)包括就位、拋鏟、拉鏟、回轉(zhuǎn)、卸料。 

　　（4）抓鏟挖掘機，用鋼繩牽拉，靈活性較差，工效不高，不能挖掘堅硬土；可以裝在簡易機械上工作，使用方便?？蛇M行水下泥沙開挖。 

　　抓斗挖掘機作業(yè)特點為：開挖直井或沉井土方；可裝車或甩上；排水不良也能開挖；吊桿傾斜角度應(yīng)在45°以上，距邊坡應(yīng)不小于2m。 

　　2、裝載機是應(yīng)用較廣泛的土石方施工機械，與挖掘機比較，它不僅能進行挖裝作業(yè)，而且能進行集渣、裝載、推運、平整、起重及牽引等工作，生產(chǎn)率較高，購置費用低。裝載機不僅適用于停機面以下溝槽開挖，亦可進行停機面以上開挖。 

　　3、推土機。推土機是工地上用得最多的一種機械。它能平整場地、邊坡與道路，開挖基坑、骨料與淺溝渠，回填溝槽，以及推樹拔根等。 

　　推土機用于開挖與推運土料時，其運距以不超過60m為宜。 

　　4、鏟運機。鏟運機是集開挖、運輸和鋪填三項工序于一身的設(shè)備，其施工簡單、管理方便、費用低，適用于開挖有黏性的土壤。鏟運機有拖式和自行式兩類。它是一種鏟土、運土、鋪土和壓實的綜合機械，可用于鏟除腐殖土，開采土料，修筑渠道與路基，以及軟基的開挖等。 

　　鏟運機適用于挖方深度和填方高度均不大，開挖Ⅰ～Ⅱ級土（Ⅲ、IV級土需翻松），運距不遠(yuǎn)（600～1500m）的情況。 

　　鏟運機是一種循環(huán)作業(yè)機械，由鏟土、運土、卸土、回駛四個過程組成。它的開行方式有環(huán)形和“8”字形兩種。當(dāng)挖填方靠近（如修渠道和路基等），且挖填方高差在1.5m以內(nèi)時，常用環(huán)形開行，高差超過1.5m時，可采用“8”字形開行。 

　　（二） 

　　1、機械設(shè)備配套原則 

　　選擇挖土和運輸機械時，應(yīng)考慮工程量的大小，此外，在選擇土方開挖運輸機械時，應(yīng)盡可能選用容量大、數(shù)量少、型號規(guī)格單一的機械，便于管理和修配。 

　　2、機械配備方法 

　　土方挖掘機械一般采用挖掘機，運輸機械分為循環(huán)運輸機械和連續(xù)運輸機械，其中循環(huán)運輸機械主要有有規(guī)機車和自卸汽車；連續(xù)運輸機械主要有帶式運輸機。 

　　另外還包括挖、裝、運組合機械，主要有推土機、鏟運機、裝載機。 

　　在水利水電工程施工中常用的土方施工機械組合為：挖掘機挖土、自卸汽車運輸。下面以此為例簡述土方機械配置方法： 

　　第一步選擇技術(shù)上適應(yīng)的機械，根據(jù)需開挖土石方的分類選擇適應(yīng)的挖土機械。一般來說挖掘機適應(yīng)土石方開挖及回填的使用。 

　　第二步是按經(jīng)驗及技術(shù)方案選擇運土機械，運土機械的選擇原則為：運土機械滿載重量等于挖土機械2-5斗的容量為宜。自卸汽車為是最為常見的長距離運輸機械，一般運距在2公里以上選擇自卸汽車為宜。（注：運輸機械對運輸?shù)缆芬嘤幸欢ǖ囊螅?nbsp;

　　例如：挖掘機斗容量分為：0.6m3、1.0m3、1.6m3、2.0m3、2.5m3、3.0m3等；自卸汽車按載重量分為：5.0t、8.0t、10t、15t、20t、25t等；將自卸汽車按照土石方分類的自然容重折算成斗容量（按壤土容重1.8t/m3計算）為：2.78m3、4.44m3、5.56m3、8.33m3、11.11m3、13.89m3等；按2-5斗容量進行技術(shù)搭配如下：0.6m3挖掘機搭配5.0t自卸汽車；1.0m3挖掘機搭配5t、8t自卸汽車；1.6m3挖掘機搭配8t、10t自卸汽車；2.0m3挖掘機搭配10t、15t自卸汽車；2.5m3挖掘機搭配20t自卸汽車；3m3挖掘機搭配25t自卸汽車； 

　　第三步選擇經(jīng)濟上適用的機械組合，計算機械的經(jīng)濟指標(biāo)：上述每種機械均可以計算其生產(chǎn)率（m3/臺時）和臺時費（元/臺時），機械經(jīng)濟指標(biāo)=臺時費/生產(chǎn)率=（元/m3）。機械經(jīng)濟指標(biāo)實際上反映每挖掘或運輸一立方的土所需的費用。 

　　根據(jù)經(jīng)濟指標(biāo)和技術(shù)方案的適宜性選擇合適組合機械。 

　　第四步按照工程量及工期計算工作強度，其公式為：工作強度=計算系數(shù)*（總工程量/總工期），計算系數(shù)一般按1.5計，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。 

　　第五步根據(jù)第四步計算的工作強度及第三步確定的機械組合計算配備挖土機械和運輸機械的數(shù)量。一般在開挖、運輸施工工藝中以開挖機械為主導(dǎo)機械，采用工作強度除以機械生產(chǎn)率計算主導(dǎo)開挖機械的數(shù)量。確定主導(dǎo)機械的數(shù)量后，以主導(dǎo)機械的生產(chǎn)率與運輸機械生產(chǎn)率比值乘以一個擴大系數(shù)（一般擴大系數(shù)為1.2）計算運輸機械的數(shù)量。 

　　說明：上述方法僅適用的開挖、運輸施工工序；而開挖、運輸、回填施工工藝應(yīng)考慮碾壓機械技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)，同時主導(dǎo)機械為碾壓機械。