Precursors and triggering mechanisms of granular avalanches

The dynamics of inclined granular packings driven towards their stability limits are studied experimentally using imaging techniques as well as acoustic methods. The former allow one to study grain rearrangements during the tilting. The implementation of both passive and active acoustic methods for probing the granular packings, with capabilities for time-resolved measurements, provides information on various elastic properties of the layers along the destabilization process, including the transient precursors. Systematic experiments of granular layer destabilization for various granular media and external conditions are compared and allow one to better understand the mechanisms responsible for the appearance, periodicity, and intensity of precursors.

RésuméLa dynamique des empilements granulaires inclinés jusqu'à leur limite de stabilité peut être étudiée à l'aide d'expériences utilisant des techniques d'imagerie ou des méthodes acoustiques. Les premières permettent l'étude des réarrangements de grains pendant l'inclinaison. L'implémentation de méthodes acoustiques passives et actives pour le sondage d'empilements granulaires en temps réel permet d'estimer la variation des propriétés élastiques au cours du processus de déstabilisation, incluant le régime des précurseurs. Des expériences systématiques de déstabilisation de couches granulaires pour divers milieux granulaires et conditions extérieures sont comparées et permettent une meilleure compréhension des mécanismes responsables de l'apparition, de la périodicité et de l'intensité des précurseurs.