秦始皇帝陵園有兩重城垣早已廣為傳播，但城垣具體什么樣以及城垣對陵園朝向的影響等學術課題，卻一直鮮為人知。為破解這個謎團，陜西的考古工作者自2010年初開始了大量的考古調查勘探工作，已探明這個恢宏的帝陵被共計長約10000米的兩重城垣包裹。
外城是內城的同比放大，系數是神秘的1.63
人們習慣上將秦始皇帝陵園的兩重城垣稱為內城和外城。在內城之內的南半部，核心處聳立著秦始皇陵的高大封土。那么，兩重城垣之間的空間關系怎么樣呢？
根據勘探，秦始皇帝陵園的內城南北墻分別與南北側的外城墻保持相同的距離，這個數據都是420米；同樣的是，內城的東西墻與對應的外城東西墻之間的距離也基本相同，其數據則約為185米。這明確地顯示著，秦始皇帝陵園的內城處于外城的相對中心。
實際上，這種中心部位的空間配置特點，尤其表現在外城是內城同比例放大的結果。經測量，秦始皇帝陵園的外城東、西墻的長度約為2187米，內城東、西墻長度約為1337米，其比例系數為1.63；外城南、北墻的長度為969－972米，內城南、北墻的長度為591－598米，其比例系數為1.63。兩重城垣總長度約10000米。
專家測算，秦始皇帝陵園的外城總面積約2125800平方米，內城總面積約799500平方米，其比例系數約為2.66，約為前一個比例系數1.63的平方。結合外城垣基本上為同向的內城垣同比例放大的結果，放大的比例系數約為1.63，外城可說是其內城的“放大版”。
要弄清楚這個數據的象征意義，還有待研究。
內外城垣結構明顯不同，內城構筑方式已搞清楚
起初考古人員一直認為秦始皇帝陵園的內外城垣寬度都在8米左右，其結構應當是一樣的，但是考古的結論卻明顯不同。
根據對陵園內城南墻的試掘情況，表明南墻的墻基寬8米，墻體寬3.5米，依墻體的內外建有廓房，廓房建筑寬1.37－1.4米，散水寬0.93－0.98米。但在陵園外城墻的結構形式上，現在城垣寬度保持在7.2米左右，沒有發現廓房及散水建筑遺跡和建筑材料，其建筑形式明顯不同于內城墻。
除了地面上的結構之外，考古人員還搞清楚了內城墻體的立體構筑方式。以內城北墻試掘為例，首先從原來秦代地表向下開挖一寬8.35米深1.86米的基槽，然后逐層夯打高2.24米的夯土城垣夯土基礎。此時要注意的是，城垣夯土基礎北邊高出原地表0.38米，南邊高出原地表0.3米時，要在夯土基礎中部連續向上夯土基礎用土回填覆蓋，鋪墊成一個斜坡，起到保護城墻及墻基的作用。
內城之內已發現隔墻，里面就是墓葬區
秦始皇帝陵園的內城之內早就發現有一條南北向的隔墻，與一條東西向隔墻一起圍合成東西部一個“小城”，其內為墓葬區。
勘探結果顯示，內城之內原來發現的那條南北向墻垣，北自內城北墻，南到內城東西向夾墻的門址西端，全長達632米，遺跡保存寬度為8米左右，遺跡保存厚度1.2－2.8米。
其墻垣可分為基礎、廓房散水、墻體三部分，北端廓房散水保存較好。在墻垣的西邊緣發現一段南北長為70米、寬為1.4－2米左右的廓房散水遺跡，在東邊緣則發現一段南北長約14.4米、東西寬2米左右的廓房散水遺跡。
除了搞清楚原來發現的南北向隔墻之外，尤其重要的發現是，陵園內城北半部不僅有一條南北向的墻垣，在其東邊還存在著一條與其平行且等長的南北向墻垣，二者平行間距約78米處，其遺跡保存寬度4.2米左右。
秦始皇帝陵博物院院長曹瑋說，陵園內城北半部的兩條南北向隔墻平行，正好與內城北墻和內城中部的東西向夾墻一起，構成一個狹窄的南北向通道，并且使內城北墻的東側門址和內城東西夾墻的門址一起，與內城南門、外城的南門和北門在南北向上位于一條直線上。如此一來，這一通道就應是內城南北向的主道路，出此通道則直抵外城北門，從而構成了秦始皇帝陵園布局的南北向主軸。
秦陵考古起源于1962年，陵園曾遭洪水之害
針對秦始皇帝陵園的科學考古工作起源于1962年，其時陜西省文物管理委員會組織了對秦始皇帝陵園的第一次全面考古勘察工作，測繪出第一張陵園平面布局圖，發現了諸多城垣等遺跡遺物。但是受兩千多年的自然和人為破壞，古今地形地貌已有很大變化。
2010年以來，為了給國家遺址公園的建設和規劃提供第一手的考古勘探資料，秦始皇帝陵考古隊對陵園城垣及附近部分地區進行了復探，首先發現如今的陵園地形則主要是遭到南部山區的洪水之害，使陵園內長期形成并存在著多條河道。
勘探調查表明，秦始皇帝陵園（尤其是南部）的自然破壞主要來自于多條洪水形成的河道。從地理位置判斷，最具破壞力的一條河道的洪水，應當來自驪山北麓最大的山口——大水溝。這條河道由外城東側進入陵園，沖刷破壞了陵園外城的東南角，并進入陵園東部，沿東內外城間向北傾瀉而下，從而對陵園東部區域的遺跡造成了很大破壞。
引人注意的是，秦始皇帝陵園的中北部區域可能也被來自東側的洪水沖刷，內外兩部分洪水的共同作用使外城東墻的大部分區段受到不同程度的破壞，外城東北角區域破壞最為嚴重。 據新華社