1　综述

土石方工程施工机械属工程机械类。土石方工程是指对土或岩石进行松动、破碎、装卸、填筑、压实等作业工程。根据土石方工程的施工特点，所使用的机械设备，一般具有功率大、机动性强、生产效率高、配套机型复杂等特点。土石方工程机械设备主要包含挖掘机械、推土机械、装载机械、铲运机械、凿岩钻孔机械、压实机械、运输机械等。

我国土石方工程机械生产起步较晚，其发展经历了不平凡的历程。主要经历了仿制、自主研制开发、技术引进、合资建厂等阶段。中华人民共和国成立初期的20世纪50年代，以测绘仿制苏联的产品为主，开创了行业的起步阶段，如1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机；1958年洛阳拖拉机厂生产的第一台东方红拖拉机、天津建筑机械厂生产的移山-80机械式推土机；沈阳风动工具厂YT-25风动手风钻等早期土石方工程机械。20世纪60年代中后期，液压挖掘机、推土机等工程机械自主研制成功，为行业的发展迈出了极其重要的一步，如：长江挖掘机厂生产的WY160、上海建筑机械厂生产的WY100、天津建筑机械厂生产的移山-100等。20世纪80年代中期国内工程机械生产厂已具有相当规模，生产厂家有近50家，工程机械品种达50余种，形成序列产品。液压挖掘机斗容0.2～2.5m3、推土机35～185kW、80～150mm潜孔钻、牙轮钻等土石方工程机械基本能满足国内的工程建设，但产品的工艺及质量，特别是液压技术和相关零部件与国际先进水平相比，还有很大的差距。改革开放以来，通过积极引进、消化、吸收国外先进技术和制造工艺，促进了工程机械行业的发展。

土石方工程施工技术的进步，为土石方施工机械奠定了良好的发展基础。特别是近些年来，随着国家加大基础建设的投入、西部大开发和五大跨世纪工程的相继建设，一批大型水电站陆续开工，大规模土石方开挖、200m以上的高土石面板堆石坝、巨型地下洞室、高边坡治理等工程实践，使得土石方工程施工机械化、专业化水平大幅提高，机械设备配套更加完善。

土石方机械设备种类繁多，随着科学技术的发展进步，新技术、新材料、新结构、新工艺广泛用于各类施工机械设备中。其中，液压液力技术运用，大大提高了机械设备的生产效率；计算机和激光技术的运用，有效提高了机械设备的作业精度和质量；机电液、信息数字化技术的运用，使机械设备逐步向自动化和智能化方向发展；混合动力、纯电动驱动和LNG（液化天然气）的应用，使机械设备更加体现节能降耗和绿色环保的理念。在结构上，土石方工程机械已广泛采用模块和组件结构，部件的标准化、通用性程度大幅提高，减轻了机械维修保养的难度，有效提高了机械设备的完好率和使用效率。

开挖、运输、压实机械是水电工程土石方施工的主要装备。近年来，土石方工程挖掘机械仍以液压挖掘机为主要机型，斗容1.5～6m3，大部分机型配有先进的电液控制系统，在节能减排方面，有全电动和混合动力的产品问世；运输机械仍是以自卸车为主，自卸汽车一般分为公路型和非公路型。公路型自卸车载重量一般在20～40t之间，非公路型载重量在20～60t之间居多，国内自卸车厂家近些年生产出了较有竞争力自卸汽车，性价比较高；压实机械随着压实技术的发展进步，振动压路机是主流机型，常用吨位18～30t，较为先进压路机配有智能控制装置和GPS，能实时监测、测定压实情况，并能达到数据的远程传送；平地机、铲运机以液压自行式为主要机型，配以自动找平装置，大大提高了作业效率；全断面隧洞掘进机（TBM）、全电脑凿岩台车、反井钻等机械配备有先进的电脑控制系统、电液控制系统，能大大降低人工成本、提高施工精度、提高施工安全保障、提高地下洞室掘进作业效率；长距离胶带输送机近些年得到推广运用，并取得了较好经济效益和社会效益。

目前，我国已经成为全球最受瞩目的工程机械市场，自主创新、自主品牌市场占有率高达50%以上，我国自行研制的全球最大的水平臂上回转自升塔式起重机、世界最长72m臂架混凝土输送泵车、国内最大的500～1000t级的全路面起重机、1000～2000t级履带起重机、12t大型装载机、510马力推土机、额定起重量50t级叉车、最大直径11.22m泥水平衡盾构机、220t电动轮自卸车、55m3露天矿用挖掘机等产品已达到或超过国际同类产品的水平。随着工程机械行业转型升级，国内品牌替代外资品牌的趋势明显，产品性能基本能满足各类土石方工程施工要求。为进一步提高土石方工程机械化施工水平和加快工程建设速度，土石方工程机械势必朝着大容量、大功率、高效率、智能、节能环保和维修便捷的方向发展。