การศึกษาการตอบสนองของชั้นดินต่อการเกิดแผ่นดินไหวได้แบ่งการศึกษาออกเป็นการศึกษาผลกระทบใน 2 ส่วนด้วยกัน ได้แก่ (1) การศึกษาการเกิดสภาพ Liquefaction ในชั้นดินทรายในบริเวณพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ และเชียงราย และ (2) การศึกษาการขยายคลื่นแผ่นดินไหวในชั้นดินกรุงเทพ และในจังหวัดเชียงใหม่และเชียงราย โดย จากการศึกษาสามารถสรุปผลได้ดังต่อไปนี้ 1. การศึกษาการเกิดสภาพ Liquefaction ในชั้นดินทรายในบริเวณพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ และเชียงราย จากการศึกษาพบว่าในพื้นที่ของทั้งสองจังหวัด สามารถพบชั้นดินทรายที่ระดับตื้น ซึ่งชั้นดินทรายนี้ในบางพื้นที่มีกำลังรับน้ำหนักที่ค่อนข้างต่ำ (SPT<10) จากการวิเคราะห์โดยใช้วิธีการวิเคราะห์แบบ Effective stress analysis โดยการทอนขนาดของคลื่นแผ่นดินไหวลงไปที่แผ่นดินไหวระยะใกล้ขนาดกลาง (M=5.5) พบว่าในบางบริเวณมีโอกาสที่แรงดันน้ำส่วนเกินในชั้นดินทรายจะมีค่าสูงขึ้นถึง 50% อนึ่งเนื่องจากการรับน้ำหนักแบกทานของชั้นดินนั้นเปลี่ยนแปลงโดยเป็นปฏิภาคตรงกับค่าหน่วยแรงประสิทธิผล ประกอบกับโครงสร้างอาคารขนาดเล็กในจังหวัดทั้งสองที่สร้างอยู่บนฐานรากตื้น ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่ค่อนข้างสูง ว่าอาจจะเกิดการวิบัติของอาคารเหล่านี้ หากเกิดแผ่นดินไหวที่มีจุดศูนย์กลาวไม่ไกล และขนาดปานกลางมากระทบ 2. การศึกษาการขยายคลื่นแผ่นดินไหวในชั้นดินกรุงเทพ และในจังหวัดเชียงใหม่และเชียงราย จากการวิเคราะห์ชั้นดินพบว่าชั้นดินกรุงเทพซึ่งมีชั้นดินเหนียวอ่อน ถึงอ่อนมากที่มีความหนาประมาณ 15-20 เมตรปกคลุมอยู่นั้น มีการขยายคลื่นแผ่นดินไหวได้สูงถึง 3.5 เท่าโดยมีคาบการสั่นสะเทือนหลักที่ประมาณ 10-15 วินาที ในขณะที่ชั้นดินในเขตจังหวัดเชียงใหม่และเชียงรายมีความเสี่ยงต่อการขยายคลื่นแผ่นดินไหวน้อยกว่า โดยพบว่าการขยายคลื่นของชั้นดินในจังหวัดทั้งสองนั้นมีค่าประมาณ 2.0 - 3.0 เท่า เท่านั้น