دشت مشهد به صورت دره ای با عرض متوسط 20 کیلومتر و راستای شمال غربی- جنوب شرقی بین دو رشته کوه کپه داغ و بینالود واقع شده و توسط سازندهای مختلف زمین شناسی احاطه شده است. این شرایط سبب ناهمگنی آبرفتهای شهر مشهد و حضور عدسی های ماسه ای در اعماق مختلف آن گردیده است. هر چند طی سالهای اخیر بطور متوسط سالانه 75 سانتیمتر افت سطح آب زیرزمینی در دشت مشهد رخ داده، اما با توجه به وجود چاه های جذبی جهت فاضلاب خانگی در سطح شهر، احتمال بالا آمدن سطح آب زیرزمینی در سطح شهر وجود دارد. مهمترین سرچشمه های لرزه زا در اطراف شهر مشهد،گسل های کشف رود، توس می باشد. با توجه به توان لرزه زایی این گسلها و تاریخچه لرزه ای منطقه، وقوع زمین لرزه های با بزرگی بین 5/6 تا 7 در دوره بازگشت 39 تا 110 سال برای شهر مشهد محتمل به نظر می رسد. بر اساس محاسبات انجام شده در محدوده شهر مشهد با فرض عمر مفید 50 ساله و احتمال رویداد 64% (زمین لرزه مبنای طرح dbl) شتاب گرانش افقی برابر 0.25g خواهد بود. رویداد چنین زمین لرزه ای در شرایط بالا آمدگی سطح آب زیرزمینی رویداد روانگرایی در بخش های مختلف شهر را به همراه خواهد داشت که خسارات زیادی را سبب می شود. آنالیزهای انجام شده بر روی آبرفتهای شهر مشهد بیانگر آن است که در شرایط موجود که سطح آب زیرزمینی در عمق 30 تا 40 متری قرار دارد پتانسیل روانگرایی در محدوده شهر وجود ندارد. اما بالا آمدن سطح آب زیرزمینی پتانسیل روانگرایی در محدوده شهر مشهد را افزایش می دهد. ناهمگن بودن آبرفت مشهد سبب شده تا تحت تاثیر بالا آمدن سطح آب زیرزمینی رفتار آبرفت در برابر روانگرایی در اعماق مختلف متفاوت باشد. پیامد بالا آمدگی سطح آب زیرزمینی نهشته های اعماق 25 تا 30 متر تنها در بخشهای شمال شرق و جنوب غرب مستعد روانگرایی هستند. اما در همین شرایط در نهشته های اعماق 20 تا 25 متر محدوده وسیعی از شهر دارای پتانسیل روانگرایی خواهد شد. این محدوده بصورت بیضوی شکل در شمال غرب حرم مطهر امام رضا(ع) قرار دارد.