在一些石灰?guī)r地區(qū),常常有許多天然洞穴,為了擴大空間,人們也會開挖形成各種人工洞穴。在一些發(fā)達國家,人們利用天然洞穴和人工洞穴來發(fā)展輕工業(yè)、精密儀器工業(yè),興建地下倉庫、地下交通線、地下停車場、地下商店、地下城。利用城市地下空間,不僅擴大了城市用地,而且還有不少其它優(yōu)點。如人們充分利用中心商業(yè)區(qū)的地下空間,建商店、倉庫及工廠,從地面至地下乘升降機即可上下,大大縮短了市場與倉庫、工廠的距離。洞穴內(nèi)部均恒溫在20℃左右,可節(jié)省空氣調(diào)節(jié)器及取暖器,節(jié)約能源。瑞典的經(jīng)驗證明,利用洞穴建設(shè)地下倉庫還經(jīng)濟。
在城市發(fā)展中,抽取地下水以及地下油、氣,會引起地面沉降。地面沉降是地層在垂直方向發(fā)生壓縮變化的一種現(xiàn)象。地面沉降容易發(fā)生在軟弱沖積層地區(qū)、含有豐富的深層地下水的洪積層地區(qū)以及因工農(nóng)業(yè)發(fā)展而大量抽取地下水的地區(qū)。地面沉降會造成建筑物不均勻下沉并發(fā)生裂縫,破壞地下管道。
在沿海岸地區(qū),地下咸淡水直接接觸,并形成咸淡水交接面。如果城市抽取地下淡水,潛水面就會降低,咸淡水交接面就會向內(nèi)陸方向移動,有的淡水水井就可能由于咸水侵入而報廢。濱海城市由于大量抽取地下水,同時又修筑了排水網(wǎng)系統(tǒng),使地表徑流直接排入海中,從而減少了地下淡水補給量,產(chǎn)生咸水侵入的現(xiàn)象。在沿海岸地區(qū),因地面沉降,會發(fā)生海水倒灌內(nèi)陸,影響城市生產(chǎn)和生活。
采取的辦法是在海邊筑堤阻擋海水倒灌;人工填土加高地面;分散建井,逐步擴大開采;控制水源井的開采深度,防止開采強度不均,導致水質(zhì)惡化;回灌地下水使下沉停止;加強水源地的保護;引洪淡化,改造水質(zhì)等。
從國外地面沉降的情況來看,已經(jīng)收縮的地層不大可能重新復原。也就是說,地面沉降過程基本上是不可逆的。因為引起地面沉降的地區(qū)主要是軟弱的沖積層,粘土和砂土都具有容易壓實而難于膨脹的特性。土層一經(jīng)收縮壓實,即使含水層的水位恢復,地面也不能完全復原。由此可見,及早采取措施,防止和控制地面沉降就顯得十分重要。
凍土層融化后,也有可能引起地面下沉。有植被覆蓋的凍土層較難融化,凍土層厚度常保持不變,其上適宜建造房屋等。沒有植被覆蓋的凍土層,凍土界限有可能不斷下降,其上形成了飽含水份的沼澤地,不適宜建筑。凍土層的融化,一方面是來自太陽的直接照射,另一方面是不可忽視的人為因素的影響。如住房的取暖設(shè)備、輸油管道都有可能使凍土層受熱而融化。為此,必須在取暖設(shè)備、輸油管道與凍土層之間鋪設(shè)隔離層,才能在凍土層上建造各種建筑物和構(gòu)筑物。
廢物垃圾埋在地下,經(jīng)雨水沖刷,各種有害的化學元素被溶解出來而滲入地下土層,容易污染淺層地下水,影響人們飲用。
在喀斯特地區(qū),由于地面下隱伏溶洞、溶溝或溶槽,在天然條件下的地表水和地下水的作用下,及在人工開采和排除地下水的影響下,也會產(chǎn)生地面塌陷,影響嚴重。