Jordarter och deras betydelse för grundläggning

När man planerar att bygga ett hus eller en annan byggnad är det viktigt att förstå vilken typ av jord som finns på platsen. Jordarter påverkar nämligen hur man bäst utformar grunden och vilka metoder som används för att säkerställa en stabil och hållbar byggnad.

Mineraljord och organisk jord

Jord delas huvudsakligen in i två kategorier: mineraljord och organisk jord.

Mineraljord klassificeras efter kornstorlek och fördelning av kornen. I praktiken innehåller de flesta jordarter flera olika kornstorlekar, men en fraktion dominerar ofta. Ett exempel är en jordart där "siltig sand" är vanligast, med en viss andel silt som näst största fraktion.

Organisk jord består till mer än 20 viktprocent av organiskt material. Typiska exempel på organiska jordarter är torv och gyttja.

Jordens egenskaper, exempelvis dess förmåga att släppa igenom eller hålla kvar vatten (permeabilitet), beror i första hand på kornens storlek och hur tätt kornen är packade. Generellt kan man säga: ju mindre kornstorlek, desto sämre vattenledningsförmåga.

Kornstorlek och jordarters indelning

För att beskriva jordarters sammansättning används en kornstorleksskala, där materialets största korn bestämmer dess klassificering:

• Block: större än 200 mm

• Sten: 60–200 mm

• Grus: 2–60 mm

• Sand: 0,06–2 mm

• Silt: 0,002–0,06 mm

• Lera: mindre än 0,002 mm

Inom varje huvudgrupp (som sand och grus) finns ytterligare underindelningar som t.ex. grovgrus, mellangrus, fingrus, grovsand och finsand.

Friktionsjord och kohesionsjord

Ett viktigt begrepp vid grundläggning är skillnaden mellan friktionsjord och kohesionsjord.

Friktionsjord omfattar jordarter som sten, grus och sand. Dessa hålls samman av friktion mellan partiklarnas kontaktytor. Om man häller torr friktionsjord som grus eller sand på ett plant underlag, bildas en hög med en viss lutning – den så kallade friktionsvinkeln. Ju större friktionsvinkel, desto stabilare är jorden. Om lutningen på en slänt överstiger friktionsvinkeln börjar partiklarna rulla över varandra och ett ras kan uppstå.

Kohesionsjord, däremot, består av silt och lera. Här är det inte friktionen utan molekylära bindningskrafter (kohesion) som håller partiklarna samman. Kohesionsjord kan hålla sig i branta vinklar, men är mycket känslig för förändringar i vattenhalt. Vid ökad vattenhalt kan kohesionskrafterna minska drastiskt, vilket kan leda till skred där jorden förlorar sin stabilitet.

De vanligaste jordarterna

Lera

Lera är en jordart där minst 40 procent av kornen är lerpartiklar, vilka är så små att de inte kan ses med blotta ögat. Lera har en mycket låg genomsläpplighet för vatten, vilket innebär att vatten rör sig mycket långsamt genom materialet. Lerjord är därför särskilt känslig för sättningar vid belastning och vid förändringar i grundvattennivåer.

Silt

Silt består av mycket små partiklar (0,002–0,06 mm). Torr siltjord är ofta fast, men suger snabbt upp vatten och blir då flytande – ett fenomen som kan leda till instabilitet i slänter och byggnadsgrunder. Silt är också en tjälfarlig jordart, vilket innebär att den lätt påverkas av frost och kan orsaka tjällyftningar.

Sand och grus

Sand och grus består av större partiklar och är exempel på friktionsjord. Sandjordar dränerar vatten snabbt och torkar fort, men kan också vara erosionskänsliga. Stabiliteten i dessa jordarter beror mycket på friktionskrafterna mellan kornen, vilket i sin tur påverkas av om jorden är torr eller ligger under grundvattennivån.

Fuktiga sand- och grusjordar har lägre hållfasthet eftersom friktionskrafterna minskar när vatten fyller utrymmena mellan kornen.

Morän

Morän är Sveriges vanligaste jordart och täcker ungefär 75 procent av landytan. Morän bildas när inlandsisen smälte och lämnade efter sig en blandning av block, sten, grus, sand och silt. Morän kan vara grov- eller finkornig och dess egenskaper varierar beroende på berggrunden som materialet kommer från. Sandiga och steniga moräner återfinns främst i inlandet, medan lerhaltiga moräner är vanliga i områden där berggrunden består av skiffer eller kalksten.

Grova moräner beter sig som friktionsjord, medan finkorniga moräner har mer av kohesionsegenskaper.