新小平駅
新小平駅は南北を長いトンネル(東村山トンネルと小平トンネル、ともに延長4 km程度)に挟まれたU型RC構造の半地下式の駅で、関東ローム層下の武蔵野礫層上半分に食い込んでいる。武蔵野礫層には西から東へ伏流水が流れていて、その地下水位は降水の影響で大きく上下することが分かっている。事故当日の地下水位は地表下3 m以上まで上昇し、これは75年程度の再現確率と見られている。
この南北方向の路線がダムのように作用して伏流水を堰き止め、上昇した地下水位の浮力によって土被りが無く浮き上がりに最も弱かった駅北側が大音響とともに破壊に至った。深夜のため列車や乗客に被害は出ず、大惨事には至らなかった。