随着水利建设规模的不断扩大，大型工程的土石方开挖需求呈现出惊人的数字，例如巴基斯坦的塔贝拉土石坝，其填筑量达到了1.2亿立方米，中国葛洲坝水利枢纽的开挖量也超过了1亿立方米。巴西伊泰普水电站的土石方开挖量更是达到了6010万立方米。这种大规模的需求促使发达国家在土石方施工机械上寻求高效和大型化的发展。
主要体现在几个关键点：首先，机械技术发展迅速，出现了大容量、高功率的挖掘机，例如10立方米以上级别的，以及100吨以上的自卸汽车，以提升施工效率。其次，整个施工过程中的各个环节都配备了相辅相成的机械，确保容量和效率的协同工作。再者，液压技术的广泛应用进一步提高了机械的性能和灵活性。
同时，现代科技也深度融入了土石方施工，如电子技术和新材料的结合，推动了自动控制技术在施工机械上的广泛应用，实现了智能化和自动化操作。在机械种类上，不仅有设计灵活、能适应多种作业场景的多功能机械，还有针对特定任务专门设计的专用机械，以满足多样化的需求。
最后，施工机械的维修和保养也被高度重视，确保了设备的长期稳定运行，保障了工程的顺利进行。这些变化都反映了土方开挖技术的不断进步，为大规模水利建设提供了强大的技术支持。
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。