Inom jordmekaniken skiljer man mellan tre huvudtyper av jord: icke__bundna, bundna och jordar av organiskt ursprung. Därutöver finns även bergarter, men de studeras inte inom jordmekaniken, utan inom den vetenskapliga disciplinen bergmekanik.
Icke bundna jordar
Icke-bundna eller inkoherenta jordar är sådana vars beståndsdelar inte är bundna med något bindemedel. I torrt tillstånd, när de inte påverkas av fukt, är de fasta beståndsdelarna i en icke-bunden jord helt fria i jordmassan och mellan dem finns endast friktion, kallad inre friktion. Till icke-bundna jordar hör:
- Block, kornstorlek 200 – 2000 mm
- Makadam, kornstorlek 60 – 200 mm
- Grus, kornstorlek 2 – 60 mm
- Sand, kornstorlek 0,02 – 2 mm
- Damm, kornstorlek 0,002 – 0,02 mm.
Det påpekas att fraktionen damm ibland kallas silt (eng. silt, tys. Schluff). Men eftersom silt hos oss betyder en viss typ av jord av organiskt ursprung, skulle denna benämning för den nämnda fraktionen kunna leda till missförstånd.
Fig. 1 - Sandig jord
Bundna jordar
Bundna eller kohesiva jordar är sådana vars fasta beståndsdelar hålls samman genom kohesion. Kohesiva jordar kan ha mycket instabila fysiska egenskaper, som lätt förändras under inverkan av vatten. Till bundna jordar räknas sådana som innehåller fasta beståndsdelar mindre än 0,002 mm. Jord som huvudsakligen innehåller beståndsdelar av storleken 0,002 – 0,0002 mm kallas lera, och om dessa beståndsdelar är av storleken 0,0002 – 0,00002 mm, kallas den kolloidal lera.
I naturen förekommer ren lera sällan; den är oftast blandad med andra beståndsdelar, såsom sand och damm, vilket kallas lerjord; lera med kalksten kallas märgelaktig lera (märgel), och lera med magnesium är uma. Vanligen antas att jord som innehåller mer än 50% lerhaltiga beståndsdelar kallas fet lera eller helt enkelt lera, medan jord med mindre än 50% lerhaltiga beståndsdelar kallas lerjord. Jord som innehåller mindre än 5% lerhaltiga beståndsdelar anses ha egenskaper hos icke-kohesiv jord.
Det snabbaste och enklaste sättet att bedöma vilken grupp en jord tillhör är att torka provet och försöka smula sönder det mellan fingrarna. Icke-kohesiva jordar faller genast sönder. Lerjordar smulas mellan fingrarna till mindre bitar, och leran blir hård nästan som sten.
Fig. 2 - Lerjord
Jordar av organiskt ursprung
Dessa jordar består till stor del av organiska eller vegetabiliska material, med leriga och andra beståndsdelar. På grund av halten organiska ämnen är dessa jordar mycket instabila och absorberar vatten kraftigt, och är därför ostabila och kan varken tjäna som bärande undergrund eller som material för utförande av jordkonstruktioner. Till dessa jordar hör humus, silt och torv.
Humus är en bördig jord som finns i det översta jordskiktet, vanligen några decimeter tjockt. Den består av en blandning av organiska och mineraliska ämnen med många bakterier. Vid utförande av jordfyllningar, vägbeläggningar och liknande markarbeten, liksom vid schaktning i materialtäkt för jordkonstruktioner, ska hela humusskiktet grävas bort och avlägsnas, eftersom det endast kan användas för att skydda jordslänter mot bortspolning av vatten.
Fig. 3 - Humus
Dy består av en blandning av organiska ämnen i form av mycket fina partiklar tillsammans med mineraliska ämnen såsom lera, damm och sand. Det återfinns på botten av tidigare floder och sjöar.
Torv består av en stor mängd växt- och organiska ämnen i form av fibrer, med ett lägre innehåll av mineralämnen.
Jordens uppkomst
Om vi gjorde ett snitt genom jordskorpan skulle vi konstatera att den oftast består av ytjord – humus i ett tunt skikt, därefter underjord som består av ett eller flera skikt med olika sammansättning och olika tjocklek, och slutligen av fast berg. Ytjorden har huvudsakligen bildats genom nedbrytning av växt- och organiska material, medan underjorden har bildats genom nedbrytning av fast berg.
Nedbrytning av fast berg uppstår till följd av atmosfärisk påverkan eller till följd av vulkanisk verkan. Atmosfärisk påverkan kan vara mekanisk eller kemisk. Om processen där fast berg bryts ned är en förening av mineral med syre, då är det nedbrytning genom oxidation, och om det är en förening med vatten, då är det nedbrytning genom hydrering. Vulkanisk verkan är kemisk. På grund av den höga temperaturen omvandlas det fasta berget till vulkanisk aska.
Processen där fast berg bryts ned och omvandlas till jord kan ske på plats „in situ“ eller med transport. Transporten av de nedbrutna delarna sker med vatten, varvid alluvialjordar bildas, med vind, då de blir eoliska jordar, eller med is, då glacialjordar bildas. Under transporten av sönderslagna stycken och fragment av fast berg sker fortsatt finfördelning genom stötar, friktion och urlakning, som de utsätts för under transporten. På grund av denna påverkan rundas kanterna på de sönderslagna bitarna av, nya fragment finfördelas, deras kanter rundas åter av och så vidare så länge transporten pågår. Storleken och formen på de fasta beståndsdelarna beror på bergarten, transportsträckan, transporttypen osv. Därför är formen på de fasta partiklarna i jorden mycket varierande: rund, oval, med skarpa eller avrundade kanter, triangulär osv. Fasta beståndsdelar med storleken 0,02 – 0,002 mm, vilken fraktion inom jordmekaniken kallas damm, är i allmänhet rundade eller ovala. Sådana beståndsdelar med en storlek mindre än 0,002 mm, vilken fraktion kallas lera, har fjäll- eller flakform. Grövre partiklar av sand, grus och småsten kan ha olika former: kubiska, avrundade, plattformiga osv. Kubiska partiklar ändrar svårare sin form, plattformiga lättare. Därför kan jordar som huvudsakligen består av plattformiga partiklar lätt ändra sin sammansättning.
Det påpekas att en del jordar, vars bildning är helt avslutad, ibland senare täcks av nya avlagringar, så att den tidigare redan bildade jorden blir kvar på djupet, medan en annan jord bildas på den nya avlagringen och denna inte nödvändigtvis behöver ha något samband med den föregående. En sådan tidigare bildad jord som senare täcks av en ny avlagring kallas begravd jord. Det är oftast odlade marker som har bearbetats och därefter täckts av vindavlagringar av lössdamm, men avlagringarna kan också vara fluviala. Begravad jord känns igen på sin mörka färg, och sådana jordlager kan vara flera om denna process har upprepats flera gånger.
Alluvialjordar
Alluvialjordar bildas genom avsättning av fasta partiklar vid transport med vatten. Avsättningen beror på flera faktorer, bland vilka de viktigaste är vattnets strömhastighet, transportmaterialets grovlek och halten av andra beståndsdelar såsom salter, kalk etc. Vid höga strömhastigheter avsätts endast grova partiklar, medan fina inte avsätts utan transporteras vidare. Därför avsätts grövre fasta partiklar i den övre delen av vattendraget, närmare källan, där strömhastigheten är stor. När strömhastigheten minskar avsätts allt finare partiklar. I stillastående vatten, utan ström, avsätts i regel de finaste fasta partiklarna. Där vattenströmmen bromsas upp uppstår stora avsättningar, såsom vid översvämmade områden när vatten rinner över från älvfåran, därefter vid flodmynningar, framför dammar osv.
Utfällning av mycket små partiklar av kolloidal lera kan pågå under obegränsat lång tid på grund av den elektrokemiska verkan som uppstår mellan små partiklar av storlek under 0,0002 mm när de är nedsänkta i vatten. I detta fall bär de fasta partiklarna en elektrisk laddning av samma tecken (negativ), vilket gör att de stöter bort varandra och rör sig i den flytande massan med desto högre hastighet ju mindre de är. Det är Brownska rörelser. På grund av dessa rörelser bromsas utfällningen av fasta partiklar i vatten avsevärt och kan pågå under obegränsat lång tid.
Sl. 4 - Alluvial jord
Eoliska jordar
Eoliska jordarter bildas genom att fasta partiklar avsätts av vinden. Man skiljer mellan två typer av eolisk jord: löss och dyner. Löss består av fasta partiklar med en kornstorlek på omkring 0,05 mm eller något mindre, som hålls samman av kalciumkarbonat. Därför har löss, i torrt tillstånd, stor hållfasthet. Slänter i löss kan ha lodräta väggar på mycket stora höjder. Om lössen däremot blir kraftigt genomvåt förlorar den sin hållfasthet och sätts lätt i rörelse. Kända är lössavlagringarna på Bežanijska kosa vid Belgrad, som har lodräta väggar på höjder över 20m. På de delar där bostadsområden har uppförts nära kanterna, såsom fallet är på Čunarska ulica i Zemun, där det pågår ständig genomvätning intill själva slänten på lössplatån till följd av utsläpp av använda vatten, rasar lössslänterna och stabiliteten hos lössjorden nära kanten äventyras.
Duner är rörliga kullar av löst, av vinden avsatt sand. Dessa kullar sprids snabbt och formas på nytt under vindens inverkan, vilket gör att de innebär en fara för igenfyllning och nedrivning av hus och transportmedel.
Fig. 5 - Eoliskt jord
Glaciala jordar
Glacialjordar uppstår genom att fasta jordpartiklar transporteras av is. Glacialjordar har annan sammansättning än aluvialjordar, eftersom de består av fasta partiklar av ungefär liknande kornstorlek, nämligen stenar, grus (morän) eller sand som återstår efter att isen smält. I lagren i tidigare glaciärsjöar förekommer glacial lerjord.
Fig. 6 - Glacialjord