(二)独立式窑洞
    独立式窑洞，顾名思义，与靠崖式窑洞的最大不同是，没有“靠山”，不能直接利用天生的黄土做窑掌，而是四面临空的窑洞，又叫“四明头窑”。其所以俗称“四明头”，就是指前、后、左、右四头(即四面)都不利用自然土体而亮在明处，四面都得人工砌造。由此可以看出，独立式窑洞实际上是一种掩土建筑。
    石拱窑、砖拱窑、泥墼拱窑和柳笆庵是独立式窑洞的主体形式，其力学原理和工作程序大体一致。由于地区的差异，显示出不同的风格和不同的操作方法。现分述如下：
    石拱窑石拱窑与赵州桥、卢沟桥以及现代大跨度的石拱桥一样，是一种利用块料之间的侧压力建成跨空的承重结构的砌筑方法，建筑学上称“发券”。这种侧压力民间谓之“夯劲”。石拱窑多在陕北北部和山西吕梁地区，作法也大体相同。自然也有选址和“看日子”等前期准备工作。正式动工后，先画线并按窑洞的负荷能力，决定地基的深浅并“拔地基”，然后按单数五、七、九层或更多层朝上砌地槽石至地平面。及至地面，则在左右两边砌窑腿。砌至平桩待扳拱时，开始支券(xuan)。窑券是石拱窑洞的模型。按照窑匠(多为石匠)师傅的设计，以粗细木料有类于梁、檩、椽的构架支成拱模。弧形的支架上以土填缝，拍打抹光即成。拱模就绪，人在上面可以走动操作时，即自下而上紧贴弧形拱模镶砌石块，砌不多几层，即同时朝两拱之司的窑腿上填土、夯打令之实。如此一层一层从两面砌至窑顶中线“合龙”。石头朝里的一面必须整齐，朝外的一面以发青绿色的花岗岩石片加楔夯实。
    灌浆伴以始终。窑腿每砌一两层即在中间插片石、灌浆。传统的浆是泥浆。取纯净的上好黄土就桶或大铁锅注水，经反复搅拌使土块完全消解呈糊状，一桶一桶地朝插片石处灌，泥浆沿隙下渗，直至灌满为止。窑拱部分亦如法炮制。泥浆经凝固“卤，，定石块，非常稳固。亦有灌石灰浆者；水泥普遍使用后则有的改灌水泥砂浆，更加牢固。
    一座院落无论起多少孔窑，在“合龙”时，顶部正中必须留一块石头，这是供“合龙”用。关于合龙风俗，另文专述。这种石拱“四明头”窑，合龙后经干燥到一定程度即可上掩土。掩土大约有1米～1．5米厚，陕北称作“上脑畔”或“垫脑畔”。据说，这样的厚度恰好给拱洞形成压力，令其越压越结实，又不致于荷载过重而坍塌。同时，这样的厚度可保证窑洞冬暖夏凉。