I jordmekanikken skiller man mellom tre hovedtyper jord: ikke__bundet, bundet og jord av organisk opphav. I tillegg finnes også bergarter, men disse studeres ikke i jordmekanikken, men i fagdisiplinen bergmekanikk.
Ikke-bundne jordarter
Løse eller ukohærente jordarter er slike der bestanddelene ikke er bundet sammen med noe bindemiddel. I tørr tilstand, når de ikke er påvirket av fukt, er de faste bestanddelene i løs jord helt frie i jordmassen, og mellom dem finnes bare friksjon, kalt indre friksjon. Til løse jordarter hører:
- Blokker, kornstørrelse 200 – 2000 mm
- Steinfraksjon, kornstørrelse 60 – 200 mm
- Grus, kornstørrelse 2 – 60 mm
- Sand, kornstørrelse 0,02 – 2 mm
- Støv, kornstørrelse 0,002 – 0,02 mm.
Det bemerkes at fraksjonen støv noen ganger kalles silt (eng. silt, ty. Schluff). Men siden silt hos oss betyr en bestemt type jord av organisk opprinnelse, kan denne betegnelsen for den nevnte fraksjonen skape misforståelser.
Fig. 1 - Sandholdig jord
Bundne jordarter
Bundne eller koherente jordarter er jordarter der de faste bestanddelene er bundet sammen ved kohesjon. Koherente jordarter kan ha svært ustabile fysiske egenskaper, som lett endrer seg under påvirkning av vann. Til bundne jordarter hører de som inneholder faste bestanddeler med størrelse under 0,002 mm. Jord som hovedsakelig inneholder bestanddeler med størrelse 0,002 – 0,0002 mm kalles leire, og hvis disse bestanddelene er av størrelse 0,0002 – 0,00002 mm, kalles den kolloidal leire.
I naturen finnes ren leire sjelden; den er oftest blandet med andre bestanddeler, som sand og støv, noe som kalles mold; leire med kalkstein kalles mergelholdig leire (mergel), og leire med magnesium er uma. Vanligvis legger man til grunn at jord som inneholder mer enn 50% leirbestanddeler kalles fet leire eller ganske enkelt leire, mens jord med mindre enn 50% leirbestanddeler kalles leirholdig jord. Jord som inneholder mindre enn 5% leirbestanddeler antas å ha egenskaper som et ikke-koherent jordmateriale.
Den raskeste og enkleste måten å vurdere hvilken gruppe en jord tilhører, er å tørke prøven og prøve å knuse den mellom fingrene. Ikke-sammenhengende jordarter smuldrer straks opp. Leirholdig jord smuldrer mellom fingrene i mindre biter, og leire blir hard nesten som stein.
Fig. 2 - Leirjord
Jordsmonn av organisk opprinnelse
Disse jordartene består i stor grad av organiske eller vegetabilske materialer, med leirholdige og andre bestanddeler. På grunn av innholdet av organiske bestanddeler er disse jordartene svært ustabile og opptar vann meget sterkt, og er derfor ustabile og kan verken tjene som bæredyktig grunn eller som materiale til utførelse av jordkonstruksjoner. Til disse jordartene hører humus, slam og torv.
Humus er en fruktbar jord, som finnes i overflatelaget av jordskorpen, vanligvis med en tykkelse på noen desimeter. Den består av en blanding av organiske og mineralske stoffer med mange bakterier. Ved utførelse av jordfyllinger, vegdekker på veier og lignende grunnarbeider, samt ved uttak i massetak for materialer til jordkonstruksjoner, skal hele humuslaget graves ut og fjernes, og det kan bare brukes til beskyttelse av jordskråninger mot utvasking av vann.
Fig. 3 - Humus
Slam består av en blanding av organiske stoffer i form av svært fine partikler sammen med mineralske materialer som leire, støv og sand. Det finnes på bunnen av tidligere elver og innsjøer.
Torv består av store mengder vegetabilske og organiske stoffer i form av fibre, med et lavere innhold av mineralske stoffer.
Jorddannelse
Hvis vi skulle ta et snitt gjennom jordskorpen, ville vi konstatere at den oftest består av overfladisk jord – humus i et tynt lag, deretter undergrunnsjord som består av ett eller flere lag med ulik sammensetning og ulike tykkelser, og til slutt av fast fjell. Overfladisk jord er hovedsakelig dannet ved nedbrytning av plante- og organiske materialer, mens undergrunnsjord er dannet ved nedbrytning av fast fjell.
Nedbrytning av fast berg oppstår som følge av atmosfæriske påvirkninger eller som følge av vulkansk virkning. Atmosfæriske påvirkninger kan være mekaniske eller kjemiske. Hvis prosessen med nedbrytning av fast berg er en forbindelse av mineraler med oksygen, er det nedbrytning ved oksidasjon, og hvis det er en forbindelse med vann, er det nedbrytning ved hydrering. Vulkansk virkning er kjemisk. Som følge av høy varme omdannes fast berg til vulkansk aske.
Prosessen der fast berg brytes ned og omdannes til jord kan foregå på stedet «in situ» eller med transport. Transport av de nedbrutte delene skjer med vann, i hvilket tilfelle det dannes alluviale jordarter, med vind, når de blir til eoliske jordarter, eller med is, når det dannes glasiale jordarter. Under transporten av nedbrutte biter og fragmenter av fast berg skjer det videre oppknusing som følge av slag, friksjon og utvasking, som de utsettes for under transporten. Som følge av denne virkningen avrundes kantene på de knuste bitene, nye fragmenter knuses ned, kantene avrundes igjen, og slik fortsetter det så lenge transporten varer. Størrelsen og formen på de faste bestanddelene avhenger av bergartens fasthet, transportlengden, transporttypen osv. Derfor er formen på de faste partiklene i jorden svært variert: rund, oval, med skarpe eller avrundede kanter, trekantet osv. Faste bestanddeler med størrelse 0,02 – 0,002 mm, som i jordmekanikk kalles støv, er som regel runde eller ovale. Slike bestanddeler med størrelse mindre enn 0,002 mm, som fraksjonen kalles leire, har skjellaktig form. Grovere partikler av sand, grus og småstein kan ha ulike former: kubiske, avrundede, flate osv. Kubiske partikler endrer form vanskeligere, flate lettere. Derfor kan jordarter som hovedsakelig består av flate partikler lett endre sammensetning.
Det bemerkes at enkelte jordarter, hvis dannelse er helt avsluttet, senere av og til er blitt dekket av nye avsetninger, slik at den tidligere dannede jorden forblir i dybden, mens det på den nye avsetningen dannes en annen jord som ikke nødvendigvis har noe med den foregående å gjøre. Slik tidligere dannet jord som senere er dekket av en ny avsetning kalles begravd jord. Dette er oftest dyrket mark som har vært bearbeidet og deretter blitt dekket av vindavsatt løssstøv, men avsetningene kan også være fluviale. Begravd jord kjennes på den mørke fargen, og slike jordlag kan være flere dersom denne prosessen er gjentatt flere ganger.
Alluviale jordarter
Alluviale jorder oppstår ved avsetning av faste partikler under transport med vann. Avsetningen avhenger av flere faktorer, hvor de viktigste er vannstrømmens hastighet, transportmaterialets grovhet og innholdet av andre bestanddeler som salt, kalk osv. Ved høy vannstrømshastighet avsettes bare grove bestanddeler, mens de fine ikke avsettes, men transporteres videre. Derfor avsettes de grovere faste bestanddelene i den øvre delen av vannløpet, nærmere kilden, der vannstrømmen er stor. Etter hvert som vannstrømmen avtar, avsettes stadig finere bestanddeler. I stille vann, uten strøm, avsettes som regel de fineste faste bestanddelene. Der vannstrømmen bremser opp, oppstår det store avsetninger, slik som ved oversvømte områder når vannet går ut av elveleiet, videre ved elvemunninger, foran demninger osv.
Sedimentering av svært små partikler av kolloid leire kan vare ubegrenset lenge på grunn av den elektrokjemiske virkningen som oppstår mellom små partikler med størrelse under 0,0002 mm når de er nedsenket i vann. I så fall bærer de faste partiklene en elektrisk ladning av samme tegn (negativ), og derfor frastøter de hverandre og beveger seg i væskemassen med hastigheter som er desto større jo mindre de er. Dette er Brownske bevegelser. På grunn av disse bevegelsene blir sedimenteringen av faste partikler i vann betydelig forsinket og kan vare ubegrenset lenge.
Fig. 4 - Alluvial jord
Eoliske jordarter
Eoliske jordarter dannes ved at vinden avsetter faste partikler. Det skilles mellom to typer eolisk jord: løss og duner. Løss består av faste partikler med en kornstørrelse på omkring 0,05 mm eller litt mindre, sammenbundet med kalsiumkarbonat. Derfor har løss stor fasthet i tørr tilstand. Snitt i løss kan stå med loddrette sider i svært store høyder. Dersom løssen derimot blir mer gjennomvåt, mister den fastheten og settes lett i bevegelse. Kjente eksempler er løssavsetningene på Bežanijska kosa ved Beograd, som kan stå med loddrette sider i høyder over 20m. Derimot, på steder der det er oppført boligområder nær kanten, slik som i Čunarska-gaten i Zemun, hvor det skjer stadig oppfukting langs selve skråningen på løssplatået som følge av utslipp av brukt vann, bryter løsskråningene sammen, og stabiliteten til løssjorden nær kanten er truet.
Diner er bevegelige hauger av løst sand som er avsatt av vind. Disse haugene blåses raskt bort og dannes på nytt under vindens påvirkning, og utgjør derfor en fare for at hus og transportmidler kan bli begravd og ødelagt.
Fig. 5 - Eolisk jord
Breelveravsetninger
Glasiale jordarter dannes ved at faste jordpartikler transporteres av is. Glasiale jordarter har en annen sammensetning enn alluviale, fordi de består av faste partikler med omtrent samme kornstørrelse, nemlig rullestein, grus (morene) eller sand som er blitt liggende igjen etter at isen har smeltet. I lagene i tidligere glasiale innsjøer forekommer glasial leire.
Fig. 6 - Glasial jord