Vid dimensionering av undermarksanläggningar i berg behöver man hantera stora osäkerheter, eftersom man normalt inte har ekonomisk eller praktisk möjlighet att skaffa sig detaljerad kunskap om bergets egenskaper och spänningstillstånd. Ett sätt att stringent beakta dessa osäkerheter i dimensioneringen är att använda sig av sannolikhetsbaserade metoder, där osäkerheten modelleras som stokastiska variabler. Det möjliggör en beräkning av konstruktionens brottsannolikhet. Det finns dock i dagsläget ett behov av dels effektivare beräkningsmetoder för brottsannolikhet, dels en tydligare definition av brott i konstruktion hos en undermarksanläggning. Denna förstudie introducerar en ny Monte Carlo-baserad simuleringsmetod för beräkning av brottsannolikhet, på engelska benämnd Accelerated Weight Histogram method (AWH-metoden). Rapporten undersöker dess användbarhet på olika typer av gränstillstånd och ger dessutom ett mer detaljerat beräkningsexempel på dess tillämpning vid dimensionering av tunnelförstärkning. För detta beräkningsexempel introduceras en ny definition av brott i en tunnelkonstruktion, som är tänkt att avspegla tunnelkollaps i form av ett globalt bärighetsbrott. Bärighetsproblemet analyseras i en tunnelmodell i programvaran FLAC3D. Fördelen med att definiera brott som ett globalt bärighetsbrott är att den beräknade brottsannolikheten kan jämföras mot den tillåtna brottsannolikhet för konstruktioner som anges i standarder såsom Eurokoderna.

Design of underground facilities in rock implies management of large uncertainty, as there usually is not economically or practically feasible to collect detailed knowledge about the properties and stress conditions of the rock mass. One way to stringently consider these uncertainties in design is to apply reliability-based methods, in which the uncertainties are modelled as stochastic variables. This facilitates the calculation of the probability of structural failure. There is however currently a need for more efficient calculation or simulation methods to assess failure probabilities, as well as for a clearer definition of failure of a tunnel structure. This pre-study introduces a novel Monte Carlo-based simulation method for assessment of failure probabilities, called the Accelerated Weight Histogram (AWH) method. Its applicability to a number of different types of limit states is investigated, including a tunnel design problem. In the latter case, a novel definition of structural failure of the tunnel was used, which describes failure as a global instability problem. The instability problem is analysed in the software FLAC3D. The advantage of this failure definition is that the calculated failure probability straightforwardly can be compared against established target failure probabilities stated in design codes such as the Eurocodes.