r uи продолжал спорить что с данными все ОК, а проблема где-то в json_encode() ...
Я такого не говорил.
Я говорил, что ассоциативному массиву браться неоткуда, данные в него добавляются как $array[]=$value.
Но дело оказалось в побочных эффектах natsort.

r uварианты реализации натуральной сортировки в mysql гуглится за минуту
Это какие же? С сортировкой вначале по длине поля, а затем по приводимому числовому значению?
Этот вариант неполноценный, он работает только для определенных входных данных, с произвольными значениями он будет работать неверно.
Варианты с регулярными выражениями получше, но на каждый случай регулярное выражение не заложишь.
Поэтому natsort на клиенте в данном случае лучше.

-k2-надеюсь у вас не слишком много адресов, не представляю как в таких условиях
Не более нескольких сотен.
Эти данные используются для выбора адреса (выпадающие списки "Населенный пункт", "Улица", "Дом").
Город и улицу я сортирую в БД, а номер дома сортируется на клиенте.

r uмы говорим о конкретно ваших данных, а не о каких-то произвольно гипотетических.
Конкретно в моих данных неправильно будут отсортированы дома "Почта", "317А/1", "317А/2", "317А/3".
Ну и некоторые другие.

Не пойму, чем это бы мне помогло.
Мне скорее нужно было что-то вроде JSON_FORCE_ARRAY.
Но не потребовалось, я выяснил, откуда брались ключи в массиве.