本发明提供了一种埋藏式沉砂池施工方法，将沉砂池的穹顶洞室分为左右两个相同规格的半洞，先开挖临坡侧的半洞，设置中间隔墙和钢支撑，再开挖临水侧的半洞，并做好钢支撑，然后去除中间隔墙，完成穹顶的开挖，再开挖沉砂池上室，并进行混凝土衬砌和锚杆支护，最后开挖沉砂池下室，并布置系统锚杆，外露锚杆与钢筋点焊并绑扎后，浇筑护坡混凝土。该施工方法减少了跨度与拱高比，改善了洞室开挖阶段的受力状态，提升了穹顶洞室施工安全的可靠性，沉砂池穹顶及上室洞采用钢支撑、钢筋棚架、挂网喷混凝土形成梁板相间的支护结构，既加强了喷护结构刚度，又具有较好的柔性，在埋藏深度浅的扁平洞室进行支护技术经济效益明显。