Dalam mekanik tanah, tiga jenis tanah utama dibezakan: _tidak berikatan, berikatan dan tanah asal organik. Selain itu, terdapat juga batuan, tetapi ia tidak dikaji dalam mekanik tanah, sebaliknya dalam disiplin saintifik mekanik batuan.
Tanah tak terikat
Tanah tidak terikat atau tanah tidak kohesif ialah tanah yang komponennya tidak terikat oleh sebarang bahan pengikat. Dalam keadaan kering, apabila tidak dipengaruhi kelembapan, komponen pepejal tanah tidak terikat adalah bebas sepenuhnya dalam jisim tanah dan di antaranya hanya wujud geseran, yang disebut geseran dalaman. Tanah tidak terikat merangkumi:
- Blok, saiz butiran 200 – 2000 mm
- Drobina, saiz butiran 60 – 200 mm
- Kerikil, saiz butiran 2 – 60 mm
- Pasir, saiz butir 0,02 – 2 mm
- Habuk, saiz butir 0,002 – 0,02 mm.
Perlu dinyatakan bahawa fraksi debu kadangkala dipanggil kelodak (Ing. silt, Jerm. Schluff). Walau bagaimanapun, kerana dalam bahasa kita kelodak bermaksud jenis tanah tertentu yang berasal daripada bahan organik, nama ini bagi fraksi tersebut boleh menimbulkan salah faham.
Raj. 1 - Tanah berpasir
Tanah terikat
Tanah berikatan atau tanah koheren ialah tanah yang komponen pejalnya terikat antara satu sama lain melalui kohesi. Tanah koheren boleh mempunyai sifat fizikal yang sangat tidak stabil, yang mudah berubah di bawah pengaruh air. Tanah berikatan termasuk tanah yang mengandungi komponen pejal bersaiz di bawah 0,002 mm. Tanah yang kebanyakannya mengandungi komponen bersaiz 0,002 – 0,0002 mm dipanggil lempung, dan jika komponen ini bersaiz 0,0002 – 0,00002 mm, ia disebut lempung koloid.
Di alam semula jadi, tanah liat tulen jarang ditemui; sebaliknya ia biasanya bercampur dengan komponen lain, seperti pasir dan habuk, yang disebut lempung; tanah liat dengan batu kapur disebut tanah liat berlempung (marl), dan tanah liat dengan magnesium ialah uma. Lazimnya diterima bahawa tanah yang mengandungi lebih daripada 50% komponen berlempung disebut tanah liat gemuk atau ringkasnya tanah liat, manakala tanah dengan kurang daripada 50% komponen berlempung disebut tanah berlempung. Tanah yang mengandungi kurang daripada 5% komponen berlempung dianggap mempunyai sifat tanah tidak kohesif.
Cara paling cepat dan paling mudah untuk menilai kumpulan yang mana sesuatu tanah tergolong ialah dengan mengeringkan sampel dan cuba menghancurkannya di antara jari. Tanah tidak kohesif akan terus hancur. Tanah liat akan hancur menjadi ketulan yang lebih kecil di bawah jari, dan tanah liat menjadi keras hampir seperti batu.
Raj. 2 - Tanah liat
Tanah asal organik
Tanah ini terdiri daripada sebahagian besar bahan organik atau bahan tumbuhan, dengan kandungan tanah liat dan komponen lain. Oleh sebab kandungan bahan organik, tanah ini sangat tidak stabil dan menyerap air dengan kuat, maka ia tidak stabil dan tidak boleh digunakan sama ada sebagai tanah galas mahupun sebagai bahan untuk pembinaan struktur tanah. Tanah ini merangkumi humus, lumpur dan gambut.
Humus ialah tanah subur, yang terletak dalam lapisan permukaan kerak bumi, biasanya setebal beberapa desimeter. Ia terdiri daripada campuran bahan organik dan mineral dengan banyak bakteria. Dalam kerja-kerja pembinaan timbunan tanah, permukaan jalan raya dan kerja-kerja tanah yang serupa, serta ketika menggali di lombong bahan untuk pembuatan struktur tanah, seluruh lapisan humus harus digali dan dibuang, kerana ia hanya boleh digunakan untuk melindungi cerun tanah daripada hakisan air.
Raj. 3 - Humus
Lumpur terdiri daripada campuran bahan organik dalam bentuk zarah yang sangat halus dengan bahan mineral seperti tanah liat, habuk dan pasir. Ia terdapat di dasar sungai dan tasik lama.
Gambut terdiri daripada sejumlah besar bahan tumbuhan dan organik dalam bentuk serat, dengan kandungan bahan mineral yang lebih rendah.
Asal-usul tanah
Jika kita membuat keratan melalui kerak bumi, kita akan mendapati bahawa ia kebanyakannya terdiri daripada tanah permukaan – humus dengan ketebalan lapisan yang kecil, kemudian tanah bawah permukaan yang terdiri daripada satu atau lebih lapisan dengan komposisi berbeza dan ketebalan yang berlainan, dan akhirnya batuan keras. Tanah permukaan terbentuk terutamanya daripada pereputan bahan tumbuhan dan organik, manakala tanah bawah permukaan terbentuk daripada pereputan batuan keras.
Pereputan batuan pejal berlaku akibat pengaruh atmosfera atau akibat tindakan gunung berapi. Pengaruh atmosfera boleh bersifat mekanikal atau kimia. Jika proses pereputan batuan pejal ialah gabungan mineral dengan oksigen, maka itu ialah pereputan melalui pengoksidaan, dan jika gabungan dengan air, maka itu ialah pereputan melalui penghidratan. Tindakan gunung berapi adalah kimia. Akibat suhu yang tinggi, batuan pejal berubah menjadi abu gunung berapi.
Proses pereputan batuan pepejal dan penukarannya menjadi tanah boleh berlaku di tempat „in situ“ atau dengan pengangkutan. Pengangkutan bahagian yang terurai dilakukan oleh air, dalam hal ini terbentuk tanah aluvium, oleh angin, apabila menjadi tanah eolik atau oleh ais, apabila terbentuk tanah glasier. Semasa pengangkutan serpihan dan pecahan batuan pepejal yang terurai, berlaku penghancuran lanjut akibat hentaman, geseran dan pencucian yang dialami semasa pengangkutan. Akibat tindakan ini, tepi serpihan yang pecah menjadi bulat, pecahan baharu menjadi lebih halus, tepinya kembali membulat dan seterusnya selagi pengangkutan berlangsung. Saiz dan bentuk komponen pepejal bergantung pada kekuatan batuan, panjang pengangkutan, jenis pengangkutan dan sebagainya. Oleh itu, bentuk zarah pepejal dalam tanah sangat berbeza: bulat, lonjong, dengan tepi tajam atau membulat, segi tiga dan lain-lain. Komponen pepejal berukuran 0,02 – 0,002 mm, iaitu pecahan yang dalam mekanik tanah disebut habuk, kebanyakannya berbentuk bulat atau lonjong. Komponen seperti ini yang berukuran kurang daripada 0,002 mm, iaitu pecahan yang disebut lempung, berbentuk serpih. Zarah pasir, kerikil dan batu kerikil yang lebih besar boleh mempunyai bentuk yang berbeza: kubus, membulat, leper dan sebagainya. Zarah berbentuk kubus lebih sukar mengubah bentuknya, manakala zarah leper lebih mudah. Oleh sebab itu, tanah yang kebanyakannya terdiri daripada zarah leper boleh mudah berubah komposisinya.
Perlu dinyatakan bahawa sesetengah tanah, yang pembentukannya telah selesai sepenuhnya, kadang-kadang kemudian ditutupi oleh endapan baharu, sehingga tanah yang telah terbentuk sebelumnya kekal di bahagian dalam, manakala pada endapan baharu terbentuk tanah lain yang tidak semestinya mempunyai sebarang kaitan dengan tanah sebelumnya. Tanah yang telah terbentuk lebih awal dan kemudian ditutupi oleh endapan baharu disebut tanah terkubur. Ini kebanyakannya ialah tanah pertanian yang telah diusahakan dan kemudian ditutupi oleh endapan debu loes yang dibawa angin, tetapi endapan itu juga boleh berupa endapan sungai. Tanah terkubur dikenali melalui warnanya yang gelap dan lapisan tanah seperti itu boleh menjadi lebih daripada satu jika proses ini berulang beberapa kali.
Tanah aluvium
Tanah aluvium terbentuk melalui pemendapan zarah pepejal semasa pengangkutan oleh air. Pemendapan bergantung pada beberapa faktor, antaranya yang paling penting ialah kelajuan aliran air, saiz bahan yang diangkut dan kandungan komponen lain seperti garam, kapur dan sebagainya. Pada kelajuan aliran air yang tinggi, hanya komponen kasar yang mendap, manakala komponen halus tidak mendap tetapi terus diangkut. Oleh itu, komponen pepejal yang lebih kasar mendap di bahagian hulu aliran air, lebih dekat dengan punca, di mana kelajuan aliran air adalah tinggi. Apabila kelajuan aliran air menurun, komponen yang semakin halus pula akan mendap. Dalam air yang tenang, tanpa aliran, biasanya komponen pepejal yang paling halus yang mendap. Di mana-mana sahaja berlaku penurunan kelajuan aliran air, berlaku pemendapan yang besar, seperti yang berlaku di kawasan banjir apabila air melimpah keluar dari alur sungai, kemudian di muara sungai, di hadapan empangan dan sebagainya.
Pemendakan zarah halus tanah liat koloid boleh berlangsung tanpa had masa akibat tindakan elektrokimia, yang berlaku antara zarah halus bersaiz di bawah 0,0002 mm apabila ia tenggelam dalam air. Dalam keadaan ini zarah pepejal membawa cas elektrik dengan tanda yang sama (negatif), sebab itu ia saling menolak dan bergerak dalam jisim cecair dengan kelajuan yang semakin tinggi apabila saiznya semakin kecil. Itulah gerakan Brown. Disebabkan gerakan ini, pemendakan zarah pepejal dalam air sangat diperlahankan dan boleh berlangsung tanpa had masa.
Raj. 4 - Tanah aluvium
Tanah eolian
Tanah eolian terbentuk melalui pemendapan zarah pepejal oleh angin. Terdapat dua jenis tanah eolian, loes dan dune. Loes terdiri daripada zarah pepejal dengan saiz kira-kira 0,05 mm atau sedikit lebih kecil, yang terikat antara satu sama lain oleh kalsium karbonat. Oleh itu, apabila dalam keadaan kering, loes mempunyai kekuatan yang tinggi. Potongan pada loes boleh dikekalkan dengan sisi menegak pada ketinggian yang sangat besar. Namun, jika loes dibasahkan dengan lebih kuat, ia kehilangan kekuatannya dan mudah bergerak. Dikenali kes mendapan loes di Bežanijska kosa berhampiran Belgrade, yang kekal dengan sisi menegak pada ketinggian melebihi 20m. Walau bagaimanapun, pada bahagian di mana penempatan dibina berhampiran pinggir, seperti kes Jalan Čunarska di Zemun, di mana berlaku pembasahan berterusan di sepanjang cerun itu sendiri pada dataran loes akibat pembuangan air terpakai, cerun loes runtuh dan kestabilan tanah loes berhampiran pinggir terancam.
Dine ialah bukit bergerak daripada pasir tidak terikat yang diendapkan oleh angin. Bukit-bukit ini cepat dihamburkan dan terbentuk semula akibat tindakan angin, sebab itu ia menimbulkan bahaya menimbus dan merobohkan rumah serta kenderaan pengangkutan.
Raj. 5 - Tanah eolik
Tanah glasier
Tanah glasier terbentuk melalui pengangkutan zarah tanah yang pejal oleh ais. Tanah glasier mempunyai komposisi yang berbeza daripada tanah aluvial kerana ia terdiri daripada zarah pejal yang kira-kira seragam saiznya, iaitu batu bulat, kerikil (morena) atau pasir yang tertinggal selepas ais mencair. Dalam lapisan bekas tasik glasier terdapat loam glasier.
Raj. 6 - Tanah glasier