A budai Várhegy anyaga döntően a budai márga nevű kőzet, melynek tetején 4-10 méter vastag mészkő-„paplan” helyezkedik el – ez utóbbi alkotja azt a platót, amelyre az elődök építkeztek. A magasba emelkedő jellegzetes mészkőplató más tájakon is jól védhető települések építésére adott alkalmat: erre példa az egri és a veszprémi várhegy, valamint a prágai Hradzsin és a párizsi Montmartre.

Buda várát (városát) a tatárok újabb támadásától tartó IV. Béla 1246–47-ben alapította. Az azóta eltelt évszázadok alatt a természetes és mesterséges üregekből egy hatalmas barlangpincerendszer jött létre – ezeket az üregeket régebben „török pincéknek” nevezték. A vári lakosoknak a puha mésztufába vágott kutakat nem kellett sokáig mélyíteniük, mert csaknem minden ház alatt előbb-utóbb barlangra bukkantak. Az üregeket idővel folyosókkal kapcsolták össze, a víztartalmú kavics- és márgarétegekbe kutakat mélyítettek. Az üregekből kitermelt agyagos alapanyagot a budai kézművesek használták fel. A föld alatti tereket először csak termény tárolására, majd a kora középkortól – lépcsőket építve beléjük – óvóhelynek, búvóhelynek is használták. Az 1723-as nagy budai tűzvészt ezekben a barlangokban vészelték át a lakosok.

A Műegyetem két kutatója, Hajnal Géza és Szabó Balázs tavaly decemberben a Város a Vár alatt című tanulmányban írja: a legtöbb barlangüreget oldalfalakkal látták el, hogy megakadályozzák a márga kipergését. Az 1800-as években a budai hegyekben a filoxérajárvány szinte teljesen kipusztította a szőlőket. A bortárolási igény megszűnésével a barlangok a feledés homályába vesztek. Az 1930-as évek végéig a barlangokat senki sem használta, elhanyagolt, szeméttel teli üregek voltak. A második világháború éveiben azonban kitakarították az üregeket, és összekötötték azokat. A körülbelül 18 000 négyzetméteresre bővült barlangrendszerben a leírások szerint 10 ezer ember vészelte át a háborút. Napjainkban a barlangokkal kapcsolatos problémák halmozódnak. A legnagyobb gond az, hogy egyik föld alatti üreg sincs pontosan felmérve. Sok a statikailag rossz állapotban lévő üreg, közülük több életveszélyes. A budai várnegyed alatt napjainkban valóságos „város alatti várost” alkot az üregrendszer: 68 darab különálló üreg található itt úgy 4 ezer négyzetméteren, továbbá itt húzódik a mintegy 18 ezer négyzetméter alapterületű „nagy labirintus”. A mészkőben lévő üregek kedvezőtlen körülmények között azonban megrepedhetnek, beszakadhatnak. Jelentősebb üregbeomlás legutóbb 2010-ben a Mátyás-templom előtt volt, azelőtt pedig például az 1990-es években a Táncsics Mihály utcát kellett hasonló beomlás miatt részben lezárni a forgalom elől, illetve ezért tiltották ki a Várból a nagyméretű buszokat.

A budai márga is okozhat problémákat: sajátosságaiból következik, hogy víz hatására csúszásveszélyessé válhat. Emiatt a budai Várhegy meredek oldalain lejtőcsúszások alakulhatnak ki. Ennek súlyos példája volt a nyugati várlejtőn, a Logodi utca térségében az 1936-os nagy tömegű felszínmozgás, amely több lakóházat is megrongált. Kisebb-nagyobb lejtőmozgások azóta is bekövetkeztek –például emiatt omlott le 2010-ben a Nemzeti Galéria előtti várfal kisebb szakasza, ezért repedt meg a Sándor-palota közelében az úgynevezett Ellyps-támfal, amit le is kellett bontani, vagy a Vérmező felőli oldalon álló Fehérvári rondella fala. (Hasonló problémákkal küszködik egyébként több más nagyváros is, például Lyon, Párizs, Róma vagy Hongkong.)

Hajnal Géza, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem docense szerint jelenleg a veszélyessé vált üregek megerősítése általában vasbeton pillérek, gerendák beépítését jelenti. Ha újabb repedés keletkezik, erre újabb pillérek és gerendák beépítése a válasz. Így azonban túlbiztosított, indokolatlanul nagy méretű megerősítések keletkeznek, amelyek amellett hogy szétszabdalják a felszín alatti tereket, az itt található természeti-geológiai értékeket is károsítják. Hasonló a helyzet a Várhegy támfalainak megerősítésével: az azonnali veszélyelhárításkor bevetett helyi megerősítések miatt a felszín alatti vízáramlás iránya megváltozik, emiatt a víz más támfalakon okozhat elmozdulást, repedést.

A kutatók szerint a barlangok és a föld alatti terek vizesedését döntően nem a csapadék beszivárgása okozza, hanem a közműhálózatok veszteségei. Ezek a vári közművekből szivárgó vizek (ivó-, távhő-, csatornavíz) oldják a mészkövet, amely így fokozatosan elveszti szilárdságát. Mivel a megcsúszások és az üregrendszer problémáinak egyik fő okozója a víz, a felszín alatti vízviszonyok átfogó ismerete nélkül nincs tartós és biztonságos műszaki megoldás. A BME kutatói szerint az ad hoc helyi műszaki beavatkozások sokszor indokolatlan többletköltséget okoznak (miközben az elhárított veszélyek helyett újabbak keletkeznek). Javaslatuk szerint az egyes területek földtani, talajmechanikai viszonyainak alapos feltárása után ki lehet kísérletezni a legbiztonságosabb, legköltséghatékonyabb, illetve a későbbi hasznosítást legkevésbé akadályozó megoldást. Ezek ismeretében költhetnénk el a kiemelt beruházásnak minősített Várbazárra, valamint a budavári királyi kertekre a tervezett 8,5 milliárdot. Egyébként a víz elmoshatja a milliárdos beruházásokat.