五、沉降计算
土石坝设计时要确定坝体和坝基在自重作用下的沉降量与时间的关系及完工后的总沉降量。据此计算竣工后为抵消沉降而预留的坝顶超填，预测不均匀沉降量，判断坝体产生裂缝的可能性和预防措施。常用分层总和法计算，即把坝体坝基分为若干层，根据坝体和坝基土的压缩曲线计算时刻t各层中心所受竖向总应力、孔隙压力、有效应力及相应沉降量;将各层沉降量叠加，得到时刻t及完工后坝体和坝基的沉降量。

六、应力应变计算
高土石坝一般要用有限元法计算坝体坝基及岸坡接头在填土自重及其他荷载作用下的填土应力应变，以判断是否发生剪切破坏、有无过量的变形、是否存在拉力区和裂缝、防渗土体是否发生水力劈裂，为坝体稳定分析和与土坝连接建筑物设计提供依据。

七、抗震设计
强烈的地震往往造成极大的破坏，水库的修建往往可以诱发地震。水库诱发地震主要是指由于水库蓄水后，库水渗透到岩石中，使岩体孔隙水压力增大，导致断层面的有效应力减小、抗剪强度降低，以至产生滑动。通过抗震计算使水工建筑物满足稳定要求和强度要求。
为了减小地震荷载，应将坝址选在地震运动较弱，对坝体抗震有利的地段，避开不利的地段，不得在危险地段建坝。地震震级是表示地震时释放能量大小的尺度。地震烈度是指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。一次地震只有一个震级，然而随震中距离的远近，却可以有不同的烈度。
地震荷载是大坝遭受地震时所承受的荷载，包括地震惯性力、水平向地震动水压力和地震动土压力。其大小与建筑物所在地区的地震烈度有关。地震荷载计算方法有动力法和拟静力法两种。
抗震设计时常用到基本烈度和设计烈度。基本烈度是指建筑物所在地区在今后一定时期内可能遭遇的最大地震烈度。作为抗震设计中实际采用的烈度，称为设计烈度。对于重要建筑物的设计烈度可在基本烈度的基础上提高1度。