修建地铁本身就是一项庞杂的工程,而复杂的地质条件为兰州地铁施工带来难度。兰州是一座黄河由西向东穿城而过,南北狭窄而东西长的带状盆地城市,地铁工程涉及地层主要有黄土状粉土、粉质粘土、粉细砂及薄层淤泥、砂卵砾石层、泥岩、砂岩、砾岩、间夹砾质页岩、泥质夹砂岩等。
兰州地铁线路主要穿行于黄河河漫滩及一、二级阶地下部砂卵石及第三系砂岩层中,进行地铁建设是可行的。卵石地层松散、含水量高、水压较大,施工困难;第三系砂岩、泥岩地层成岩作用差,岩体极其软弱,风化作用强烈,风化层厚度大,在水及强烈风化作用下,上层岩体基本成散状。根据建设规划,兰州地铁工程的结构主要为地下结构,在各条线穿越城市中心区的部分均采用地下方案。线网两侧,尤其是在市中心区域,建筑林立,商业繁华,交通密集,人流集中,地下管线密布,地下段的施工方法的选取不仅要满足地铁本身的使用功能,同时还要满足合理开发利用地下空间,并规避由于施工给周围环境带来的不良影响。
为了减少线路建设中对城市交通的影响,根据规划,在有条件的地区将采用盾构法施工,不占用路面。盾构法是一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。