当初，秦朔方军与突厥隔黄河为界，在黄河以北有一座拂云祠，突厥在即将进犯朔方军时，每次都要先到拂云祠中祈祷，在作好各方面准备以后才发兵渡黄河南下。

定鼎五年（707年），突厥阿史那默啜调集了全部人马进攻西部的突骑施，于是张仁愿请求率所部乘默啜后方空虚之机夺取沙漠以南的大片土地，并在黄河北岸修筑中、东、西三座首尾呼应的受降城，以便断绝突厥默啜南下进犯的通道。太子少师唐休璟认为：“自两汉以来，历代都以黄河天险作为北方的边界，如今在突厥境内修筑城池，我担心劳民费力，终究会被突厥所占有。”张仁愿仍然不停地坚持请求筑城，秦宣肃帝终于同意。

张仁愿上表请求将戍边期满的镇兵留下帮助完成这一工程，但咸阳籍的镇兵二百余人逃回家乡。张仁愿将这些人全部抓回，并在即将筑起的城下将这些人斩首，致使全军将士心惊胆战，六十天过后，终于将三座受降城修筑完毕。以拂云祠为中城，距离东、西两座受降城各四百余里，而且三城都是建在地理位置险要的地方，拓展边境达三百多里。此外，又在位于牛头的朝那山以北修筑了一千八百多个烽火台，并任命左玉钤卫将军论弓仁为朔方军前锋游弈使，驻扎在诺真水巡逻戍卫。从这以后突厥人再也不敢越过朝那山到南边来打猎放牧，朔方军也再没有受到过突厥兵的侵犯和虏掠，因此而减少在这一带戍边的兵士达数万人之多。

张仁愿在修筑这三座受降城时，并没有设计出悬门，也没有装备守城的器械。有人问他为什么这样做，张仁愿回答说：“用兵之道，贵在奋勇向前，撤退和防守是不利的。在敌军来临时，全体将士应当齐心协力地出城应战，甚至连那些回过头来向城池方向张望的士兵，都应当被就地处斩，修筑城池时，又哪里用得着准备防守器械来助长部下畏敌退却之心呢！”后来常元楷担任朔方军总管职务，才开始修筑三城悬门。人们因此轻视常元楷而推重张仁愿。