地面沉降是在自然條件和人為因素作用下，由于地殼表層土壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面標(biāo)高降低的一種環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)象。從全世界范圍看，過量抽汲地下水引起地層壓密、固結(jié)是造成地面沉降的主要原因。一般情況下，由于含水地層中水被抽取而產(chǎn)生的地面沉降有兩部分：一部分是含水層水被抽取后、孔隙水壓力降低，有效應(yīng)力增加，體積壓縮而引起；另一部分是由于隔水層(相對不透水層)的固結(jié)而引起，固結(jié)的附加應(yīng)力來源與地下水抽取后所引起的地下水位下降或承壓水頭的降低。

    發(fā)生地面沉降的地區(qū)一般都由巖性不同的多個砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、粘土、淤泥質(zhì)粘土等土層組成，各土層的變形量不僅與它的壓縮性有關(guān)，也與它本身的厚度有關(guān)。砂土變形基本特征是壓縮過程中總的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系為非線性，壓縮變形以塑性變形為主并包含有蠕變。

    地面沉降給人們的生活、生產(chǎn)等各方面造成很大危害：

    1)地面標(biāo)高降低使防汛堤壩下沉，城市易受海溯洪水襲擊；使橋墩下沉，橋梁凈空減小，影響通航；嚴(yán)重地區(qū)，形成成片洼地，一到雨季，使道路積水，住宅進(jìn)水。

    2)地面的不均勻沉降使建筑物失穩(wěn)，破壞通訊光纜、電力電纜、供水、供氣管道。

    3)地面沉降造成的大幅度低洼濕地面積，導(dǎo)致耕地沼澤化等等。

    2、水庫誘發(fā)地震

    水庫蓄水引起的水庫荷載作用、孔隙水壓力效應(yīng)和庫水對庫基巖石的物理化學(xué)作用，都是誘發(fā)地震的重要因素。

    水庫荷載的作用：水庫荷載既可以改變庫基巖體的應(yīng)力狀態(tài)，又可以增加孔隙壓，改變原有的斷裂摩擦力。水庫荷載有彈性效應(yīng)、壓實效應(yīng)，擴(kuò)散效應(yīng)及抬高地下水位作用等幾種效應(yīng)和作用。

    孔隙水壓的效應(yīng)：如果孔隙水壓力增加，使斷裂面上有效應(yīng)力降低，以致斷裂面的剪切力強(qiáng)度低于當(dāng)?shù)氐臉?gòu)造應(yīng)力時，就導(dǎo)致地震。水具有滲透性和毛細(xì)作用，在含水孔隙中造成流體壓力，從而改變巖體的應(yīng)力狀態(tài)。水庫蓄水后主要從兩個方面使庫基巖體孔隙水壓力增高，一是水體的壓力迫使庫水向外和向深部滲透，二是水庫載荷條件下，庫基彈性變形使巖體孔隙和裂隙被壓縮，從而改變孔隙水壓。

    水對庫基巖石的物理化學(xué)作用：水庫蓄水以后，受重力和水壓的作用，庫水沿著巖石的孔隙、裂隙和其他軟弱結(jié)構(gòu)面向深部和水庫四周滲透，從而改變巖體的強(qiáng)度，改造巖體的裂隙和孔隙的形狀，同時也改變了巖體內(nèi)部的應(yīng)力，總的結(jié)果是巖石軟化。

    微震的誘發(fā)地震作用：微震形成的巖體微破裂的發(fā)展，為庫水的滲透和擴(kuò)散提供了方便，又有助于微破裂的溝通，形成較大的破裂，為釋放更大規(guī)模已積累的應(yīng)變能創(chuàng)造條件。

    水庫地震形成的地質(zhì)條件：高壩水庫、活動斷層、活動地震帶。水庫地震類型：構(gòu)造型、非構(gòu)造型、混合型。水庫誘發(fā)地震對策：控制地震的發(fā)展、預(yù)測預(yù)報地震、對大壩進(jìn)行抗震設(shè)防、組織社會力量進(jìn)行抗震救災(zāi)。

    3、地下水對邊坡穩(wěn)定性影響

    地下水對邊坡巖土體通常具有產(chǎn)生靜水壓力、動力壓力及降低巖土體的強(qiáng)度參數(shù)等方面的作用。靜水壓力是對孔隙水壓力、裂隙水壓力及浮托力等的總稱，它是巖土體孔隙、裂隙和空洞中的地下水靜力傳遞自重至巖土體上的力；動水壓力系指由于地下水的水力梯度使地下水在運動過程中施加于巖土體上的力。孔隙水壓力作用于巖體結(jié)構(gòu)面(潛在破壞面)上，表現(xiàn)在三個方面：

    (1)降低該面的正應(yīng)力，減小摩阻力，進(jìn)而降低崩滑體的抗滑力；

    (2)動水壓力沿邊坡臨空面產(chǎn)生的推力增加了下滑力；

    (3)孔隙水壓力的“水楔”作用，推動了裂隙的擴(kuò)展過程，進(jìn)而破壞巖體，使邊坡發(fā)生漸進(jìn)性破壞。

    當(dāng)邊坡滑塌體后緣及其以上巖土體為強(qiáng)透水巖土體且泄水不暢時，孔隙水壓力因地下水上升而快速增加，這在邊坡變形破壞中起著十分重要的作用。

    具有豐富張裂隙的巖體邊坡，變形體后緣的拉張裂隙及前部鼓張裂隙，若裂隙水壓力增加明顯，則易誘發(fā)邊坡的破壞過程。并且，由于動水壓力的作用，邊坡中某些土體、巖體破碎帶和軟弱結(jié)構(gòu)面中以及巖、土體接觸面上的某些顆粒會被滲透水流搬移，使巖土體產(chǎn)生滲透變形、強(qiáng)度降低而產(chǎn)生滲透破壞。

    邊坡巖性的差異和地質(zhì)構(gòu)造的各向異性，是地下水壓力空間變化的根本原因。由于巖體中巖體結(jié)構(gòu)面分布不均，結(jié)構(gòu)面滲透性能差異較大，對地下水壓力存在著顯著的控制作用。當(dāng)結(jié)構(gòu)面開度較大時，泄水通暢，孔隙水壓力減小，反之則增大。邊坡的側(cè)向臨空狀態(tài)，邊坡的形態(tài)、坡角大小、坡腳應(yīng)力集中及巖體邊坡內(nèi)部地應(yīng)力的大小和方向均可影響地下水壓力的分布。

    地下水對巖體質(zhì)量的影響表現(xiàn)如下：

    (1)巖體中有地下水存在，必然要增加巖石的容重，加大巖體本身的體重，增大巖石邊坡失穩(wěn)的下滑力。

    (2)影響巖石的力學(xué)強(qiáng)度。

    (3)加速巖石的風(fēng)化

    (4)如果巖體裂隙發(fā)育，貫通程度好，地下水在巖體中滲流，產(chǎn)生一定的靜水壓力和生動水壓力，從而增大邊坡巖體的下滑力

    (5)在邊坡巖體中，如果節(jié)理、裂隙發(fā)育，且有充填物，地下水可使充填物軟化，降低結(jié)構(gòu)面間的抗剪強(qiáng)度。

    (6)在季節(jié)性凍結(jié)地帶，巖體中的地下水可能凍結(jié)，在裂隙中起楔脹作用，破壞邊坡的穩(wěn)定性，

    (7)當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)面內(nèi)夾有充填物時，在水的作用下，除導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度降低外，還可能產(chǎn)生物理化學(xué)作用，從而影響充填物或巖石的力學(xué)性質(zhì)，而影響邊坡的穩(wěn)定性。