根据土石坝的沉降过程，可以划分为初始沉降、固结沉降和固结次沉降。土石坝在自重荷载施加初期就会立即发生沉降，称为初始沉降。固结沉降是由于土体固结而缓慢发生的，是地基中土粒骨架间的水分逐渐排出而引起的沉降。最后，地基中土粒骨架在持续荷载作用下会发生蠕变变形，称为固结次沉降。

土石坝沉降计算一般只考虑固结沉降。固结沉降计算即坝体和坝基的垂直变形计算。计算出最终沉降变形，以确定坝体竣工时应预留的坝顶沉降超高值；对初选的土石坝的结构型式进行检验，以选择更合理的坝型；选用合适的填筑土料，确定合理的施工顺序以及合适的土料填筑标准等。沉降量通常包括最终沉降量、竣工时沉降量及施工过程的沉降量。

土石坝沉降计算通常采用单向压缩分层总和法，与实际相比，计算值往往偏大，是偏于安全的估算。沉降所需的压缩试验及分层总和法都比较简单易行，还可通过估算不均匀沉降的倾度值以评价土石坝裂缝开展的可能性。

沉降计算的内容包括：④最终沉降量计算；②竣工时沉降量计算；③沉降过程计算。一般只对粘性土进行沉降计算。计算方法有理论计算法、有限差分法和经验图解法。在理论计算法中，有太沙基固结理论法和比奥普遍固结理论法。

砂性土由于压缩和剪切所引起的沉降都在加荷后很快发生，迄今还没有完全合理的计算方法。常采用的是薛迈脱曼于1970年提出的半经验方法，经实践检验，这个方法尚属合理。