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(shí)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(yùn)動過程中施加于巖土體上的力�？紫端畨毫ψ饔糜趲r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。