土方開挖施工，包括松動、破碎、挖裝、運輸出渣等工序。石方開挖，除松軟巖石可用松土器以鑿裂法開挖外，一般需以爆破的方法進行松動、破碎。人工和半機械化開挖，使用鍬鎬、風鎬、風鉆等簡單工具，配合挑抬或者簡易小型的運輸工具進行作業，適用于小型水利工程。有些灌溉排水溝渠的施工直接使用開溝機，可以一次成形。大中型水利工程的土石方開挖，多用機械施工。
明挖
除使用各類鑿巖、鉆孔機械鉆孔，進行爆破作業外，主要使用：挖掘機械，如各種單斗挖掘機（見圖）或多斗挖掘機；鏟運機械，如推土機、鏟運機和裝載機；有軌運輸機械，如機車牽引礦車；無軌運輸機械，如自卸汽車等。根據不同條件，采用各種配合方式，進行挖、裝、運、卸等各項作業。要根據工程規模、施工條件，合理選用適宜的施工機械和相應的施工方法，特別要注意機械設備的配套協調，避免存在薄弱環節。在特定條件下，可采用水力開挖的方法開挖土方；也有采用爆破開挖的方法，即用拋擲爆破或揚棄爆破技術，不僅將土石破碎，并全部或部分地將其拋棄到設計邊界以外。
洞挖
一般常用鉆孔爆破法掘進，用機械進行挖裝、運卸作業；也可采用全斷面隧洞掘進機開挖隧洞；在土質松軟巖層中可用盾構法施工（見隧洞開挖、地下廠房開挖）。
水下開挖
可以采用索鏟、抓斗等陸上開挖機械，但通常多使用各式挖泥船，配合拖輪、駁船等水上運輸設備進行聯合作業（見疏浚）。
施工方案的編制在滿足設計要求、工程質量、施工和工期要求等條件下，通過技術經濟比較，進行施工方案的優化選擇。編制施工方案時,一般應考慮:①開挖方式和施工方法能滿足開挖進度要求，與施工導流和混凝土澆筑等前后工序相銜接，并滿足防洪和渡汛要求。②根據水文、季節和施工條件，合理安排施工順序，快速施工，均衡生產。③根據開挖工程規模、土石特性、工作條件、施工方法,選擇適用的施工機械設備,挖、裝、運、卸各項設備要合理配套。④因地制宜，安排好交通運輸路線和施工總平面布置，以及風、水、電等系統。⑤搞好土石方平衡調配，注意安排挖采結合、棄填結合，避免重復倒運。棄渣、棄土場地盡量少占農田，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電效益。⑥做好施工排水措施，將妨礙施工作業和工程質量的雨水、地表水、地下水和施工廢水排至場地以外，為工程創造良好的施工條件。⑦按設計和施工技術規范的要求，保證施工質量。對施工中可能遇到的問題，如流砂現象、邊坡穩定、隧洞塌方等，要進行技術分析，提出解決的措施。⑧注意施工，按照、防火、環境保護、工業衛生等方面規程的規定，制定施工技術措施。