地震動は地盤から構造物に伝えられるが、一般に、次の地震力が考慮される。① トンネルの自重および載荷重に起因する慣性力②地震振動に伴う土圧③地震時の地盤の変位もしくは変形によって生ずる土圧@地盤の流動化による浮力および泥水圧地盤とトンネルの相対的な重量比較により、一般に、 トンネルがマッシプで重いとみる場合は、 トンネルに加わる慣性力を支配的要素とする震度法が、一方、 トンネルが軽いとみる場合は、地盤の変形や変位を支配的要素とする応答変位法が、それぞれ適用されている。震度法による場合、地震時モデルについては、水平土圧にはクーロン土圧をもとにした物部・岡部の土圧式が用いられ、鉛直方向の上載圧の変動は考慮しないことが多い。地震による慣性力は、構造物の自重に設計震度（水平および鉛直）を乗じて求める。応答変位法による場合は、表層地盤のせん断弾性波速度等をもとにして地盤内部の水平変位量を算出し、それに比例する水平力とせん断力を地盤ばねを介してトンネルに加える。常時モデルと地震時モデルはそれぞれ別に計算され最後に合成されるが、常時荷重と地震時のばね反力の合計が有効抵抗土圧（地震時受働土圧）を越える範囲については、地震時モデルについてばねを解除し、調整荷重（抵抗土圧一常時荷重）に置き換えて繰り返し計算される。