Thermo-mechanical fatigue cracking of the bedrock on an island in the Baltic Sea

ABSTRACT: Langoren Island is part of the Finnish Archipelago in the Baltic Sea. The island exhibited spontaneous and dynamic crack growth during the hottest days of 2014 and 2018. A site investigation and thermo-mechanical modelling in FLAC(r) were conducted to examine the dependency of crack extension on the rock temperature. Data from a monitoring system installed on the island showed that the ratio of the crack aperture changes to rock temperature were 0.02 mm/degC for 2016 and 0.06 mm/degC for 2018. The measured data inputted the numerical model which resulted in ratios of 0.03 mm/degC for 2016 and 0.06 mm/degC for 2018. Improvements in numerical differences are aimed to both the refining of physical inputs and the analysis of modelling features.

RÉSUMÉ: L'île de Långören fait partie de l'archipel finlandais dans la mer Baltique. L'île a présenté une croissance spontanée et dynamique des fissures pendant les jours les plus chauds de 2014 et 2018. Une étude du site et une modélisation thermo-mécanique en FLAC® ont été menées pour examiner la dépendance de l'extension des fissures avec la température de la roche. Les données d'un système de surveillance installé sur l'île ont montré que le rapport entre les changements d’ouverture de fissure et la température sont 0,02 mm/°C pour 2016 et de 0,06 mm/°C pour 2018. Les données mesurées sont entrées dans le modelé numérique qui a donné des ratios de 0,03 mm/°C pour 2016 et de 0,06 mm/°C pour 2018. Les améliorations des différences numériques visent à la fois le raffinement des entrées physiques et l'analyse des éléments de modélisation.