| Clave | Descripción del Análisis de Precio Unitario | Unidad |
| 030101 | Relleno con material producto de excavación en cimentación compactado con pisón de madera. | m3 |
| Clave | Descripción | Unidad | Cantidad | Costo | Importe |
|---|---|---|---|---|---|
| Material | |||||
| AGRE-016 | Agua potable | m3 | 0.327600 | $19.14 | $6.27 |
| Suma de Material | $6.27 | ||||
| Mano de Obra | |||||
| MOCU-001 | Cuadrilla No 1 (1 Peón) | jor | 0.181820 | $399.48 | $72.63 |
| Suma de Mano de Obra | $72.63 | ||||
| Herramienta | |||||
| FACHEME | Herramienta menor | (%)mo | 0.030000 | $72.63 | $2.18 |
| HESEG-001 | Porcentaje de equipo de seguridad | (%)mo | 0.020000 | $72.63 | $1.45 |
| Suma de Herramienta | $3.63 | ||||
| Costo Directo | $82.53 |
Oro o Basura: ¿Sirve la Tierra de tu Excavación para Rellenar? Define qué es el relleno con material producto de la excavación (material in situ), su importancia económica y sostenible en las obras en México, y adelanta al lector cómo saber si su material es apto y cómo es el proceso.
En el corazón de toda construcción, la excavación para cimentaciones o sótanos genera una pregunta fundamental que puede representar miles de pesos en ahorros o en sobrecostos: ¿la tierra que acabamos de sacar es un tesoro que podemos reutilizar o es simplemente basura que debemos desechar? La respuesta define la viabilidad de una de las prácticas más eficientes en la construcción moderna: el relleno con material producto de excavación.
Este procedimiento, también conocido como relleno con material in situ, no consiste simplemente en devolver la tierra al hoyo. Es una técnica de ingeniería geotécnica que implica la reutilización controlada del suelo extraído del propio sitio de la obra para conformar plataformas, terraplenes o rellenos estructurales estables y seguros.
terracerías, con un profundo impacto económico y ambiental.
Económicamente, su principal ventaja es contundente: se elimina el costo de comprar y transportar materiales de un banco o cantera (como el tepetate) y, simultáneamente, se anula el gasto de acarrear y disponer del material excavado en un tiradero autorizado.
Sin embargo, no toda la tierra extraída es apta. La viabilidad del material depende enteramente de sus propiedades geotécnicas. Esta guía completa le enseñará cómo determinar si su material es adecuado a través de un estudio de mecánica de suelos, le detallará el proceso técnico paso a paso para ejecutar un relleno de calidad profesional y le proporcionará un análisis de costos proyectados para 2025 que le permitirá tomar la mejor decisión para su proyecto en México.
Alternativas de Materiales para Relleno
La elección del material para un relleno es una decisión técnica que impacta directamente en la estabilidad, el costo y la sostenibilidad del proyecto. A continuación, se comparan las principales alternativas disponibles en el contexto de la construcción en México.
Relleno con Material In Situ (Producto de la Excavación)
Esta opción consiste en reutilizar el propio suelo extraído durante la fase de excavación del proyecto. Su atractivo principal es el ahorro económico, al no requerir la compra ni el transporte de material externo.
compactación.
Relleno con Material de Banco Controlado (Tepetate, Base Hidráulica)
El material de banco es aquel que se extrae de canteras o yacimientos comerciales, garantizando propiedades conocidas y consistentes.
Tepetate: Es el estándar de oro para rellenos en la región central de México. Se trata de un material de origen volcánico, considerado inerte porque no sufre cambios volumétricos significativos con la humedad.
Su granulometría bien graduada permite alcanzar excelentes niveles de compactación, creando bases firmes y estables. Su principal desventaja es el costo, que se incrementa considerablemente por el flete en zonas alejadas de los bancos de extracción. Base Hidráulica: Es un material de especificación superior, compuesto por una mezcla controlada de piedra triturada y finos. Ofrece una capacidad de carga y una trabazón entre partículas excepcionales, siendo la opción ideal para bases de pavimentos de alto tráfico y pisos industriales.
Su costo es notablemente más alto que el del tepetate.
Relleno Mixto (Mezcla de Material In Situ con Cal o Cemento)
Esta técnica, conocida como mejoramiento de suelos, consiste en modificar las propiedades del material in situ mediante la adición de un agente estabilizador, haciéndolo apto para su uso como relleno.
Mezcla con Cal: Es ideal para tratar suelos finos como las arcillas expansivas y limos plásticos. La cal reacciona químicamente con las partículas de arcilla, reduciendo su plasticidad e hinchamiento y aumentando su resistencia.
Es una solución muy sostenible al aprovechar el material local. Mezcla con Cemento: Se utiliza en suelos más granulares y de baja plasticidad. El cemento aglutina las partículas, creando una capa rígida y de alta resistencia (suelo-cemento), similar a un concreto de baja calidad.
Su fraguado es más rápido, pero su costo suele ser mayor que el de la estabilización con cal.
Sustitución Completa del Material y Acarreo Fuera de Obra
Este es el escenario más desfavorable y costoso. Ocurre cuando el estudio de mecánica de suelos determina que el material excavado es completamente inadecuado para cualquier uso estructural (por ejemplo, contiene alta concentración de materia orgánica, basura, contaminantes o es una arcilla altamente expansiva intratable).
Proceso de Relleno con Material de Excavación Paso a Paso
Realizar un relleno compactado es un procedimiento de ingeniería que transforma un suelo suelto en una estructura estable y confiable. No se trata de una tarea improvisada; cada paso debe ejecutarse con precisión para garantizar la seguridad y durabilidad de la construcción que se apoyará sobre él.
Caracterización del Material (Estudio de Mecánica de Suelos)
Este es el punto de partida obligatorio y no negociable. Antes de mover un solo metro cúbico de tierra con la intención de reutilizarlo, es imperativo realizar un estudio de mecánica de suelos.
Trabajos de Campo: Un ingeniero geotecnista visita el sitio para realizar exploraciones, como pozos a cielo abierto (PCA), y obtener muestras representativas del suelo a diferentes profundidades.
Ensayos de Laboratorio: Las muestras se analizan para determinar sus propiedades fundamentales. Pruebas clave incluyen la Granulometría (que define la distribución de tamaños de partículas) y los Límites de Consistencia (que miden el comportamiento de los suelos finos en presencia de agua).
Análisis de Gabinete: Con los resultados, los ingenieros interpretan el comportamiento del suelo y emiten un informe técnico con recomendaciones claras sobre su aptitud como material de relleno y los parámetros para su correcta compactación.
Acopio, Selección y Cribado del Material
Una vez que la excavación comienza y el estudio ha identificado los estratos aptos, el material debe gestionarse adecuadamente. El suelo destinado para relleno se debe acopiar (almacenar en montones) en una zona designada, separado de la capa vegetal (tierra negra) y de cualquier material de desecho.
Extendido del Material en Capas (Tongadas)
El secreto de una buena compactación reside en construir el relleno en capas delgadas y uniformes, conocidas en obra como tongadas.
Control de Humedad y Compactación
Para que las partículas del suelo puedan reacomodarse y alcanzar su máxima densidad, necesitan un lubricante: el agua. La cantidad precisa de agua se conoce como "humedad óptima" y es determinada por la prueba Proctor en el laboratorio.
tongada debe ser humedecida uniformemente con una pipa de agua hasta alcanzar este contenido de humedad ideal. Una prueba de campo sencilla es la "prueba del puño": al apretar un puñado de tierra, debe formar un terrón compacto que no se desmorone por estar muy seco ni escurra agua por estar muy húmedo.
Una vez alcanzada la humedad óptima, se procede a la compactación mecánica. El equipo varía según la escala y el tipo de suelo:
Bailarina compactadora: Ideal para áreas pequeñas y confinadas como zanjas o alrededor de cimentaciones.
Rodillo vibratorio liso: Eficiente para suelos granulares (arenas, gravas) en áreas extensas.
Rodillo vibratorio "pata de cabra": Diseñado para suelos cohesivos (arcillas, limos), ya que sus protuberancias penetran y amasan el material.
Verificación del Grado de Compactación
Este es el control de calidad final que certifica que el relleno ha alcanzado la densidad requerida por el proyecto, usualmente expresada como un porcentaje de la densidad máxima obtenida en la prueba Proctor (por ejemplo, 90% o 95%). Se realizan pruebas de densidad en campo a intervalos regulares sobre cada capa terminada. Los métodos más comunes en México son:
Método del Cono de Arena: Un procedimiento manual y muy confiable que consiste en medir el volumen de un pequeño hoyo excavado en la capa compactada y el peso del material extraído.
Densímetro Nuclear: Un equipo electrónico que mide la densidad y la humedad de forma rápida y no destructiva, ideal para proyectos de gran volumen.
Listado de Materiales y Maquinaria para el Proceso
La ejecución exitosa de un relleno compactado requiere la planificación y disponibilidad de una serie de materiales, maquinaria y equipos específicos. La siguiente tabla resume los elementos clave, su función y la unidad en que comúnmente se gestionan en un proyecto.
| Elemento | Función | Unidad Común |
| Materiales | ||
| Material de Excavación (In Situ) | Material base para el relleno. | Metro Cúbico (m³) |
| Agua | Agente para alcanzar la humedad óptima de compactación. | Litros (L) o Pipa (viaje) |
| Cal / Cemento Portland | Aditivos para el mejoramiento de suelos (si aplica). | Tonelada (ton) o Saco |
| Maquinaria | ||
| Retroexcavadora / Excavadora | Excavación, carga y movimiento de material. | Hora-Máquina |
| Camión de Volteo | Acarreo de material (dentro o fuera de la obra). | Viaje o Hora-Máquina |
| Motoniveladora (Motor Grader) | Extendido y nivelación de las capas (tongadas). | Hora-Máquina |
| Pipa de Agua | Riego uniforme para control de humedad. | Hora-Máquina |
| Bailarina Compactadora (Rammer) | Compactación en áreas confinadas (zanjas, cimentaciones). | Hora-Máquina |
| Rodillo Vibratorio (liso o pata de cabra) | Compactación de grandes superficies (plataformas, terraplenes). | Hora-Máquina |
| Equipo de Control | ||
| Equipo de Cono de Arena | Verificación de la densidad de campo. | Juego (Kit) |
| Densímetro Nuclear | Verificación rápida de densidad y humedad en campo. | Equipo (alquiler/servicio) |
Cantidades y Rendimientos
Para presupuestar y planificar correctamente los trabajos de terracerías, es indispensable comprender cómo cambia el volumen del suelo en sus diferentes estados y cuál es la productividad esperada de la maquinaria. Ignorar estos factores es una causa común de errores significativos en el cálculo de costos y tiempos de ejecución.
| Concepto | Explicación | Valor Típico en México | |
| Factor de Abundamiento | Es el incremento de volumen que sufre un material al ser excavado de su estado natural (en banco) y quedar en estado suelto. Un factor de 1.30 significa que 1 m³ en banco se convierte en 1.30 m³ en el camión. Se calcula como: PVSC/PVSS. | 1.25 - 1.35 para tierras comunes y tepetates. | 1.50+ para roca o concreto demolido. |
| Factor de Reducción (o Compactación) | Es la relación entre el volumen compactado final y el volumen suelto que se utilizó para crearlo. Un factor de 0.80 significa que 1 m³ de material suelto se reduce a 0.80 m³ una vez compactado al 90% Proctor. | 0.80 - 0.85 (indica una reducción del 15-20% del volumen suelto). | |
| Rendimiento de Maquinaria de Compactación | Es el volumen de material que un equipo puede compactar por hora de trabajo efectivo. Depende del ancho del equipo, la velocidad de operación, el espesor de la capa y el número de pasadas requeridas. | Bailarina: 8 - 15 m³/hr. Rodillo Vibratorio (10 ton): 50 - 150 m³/hr (muy variable). |
Análisis de Precio Unitario (APU) - Ejemplo por Metro Cúbico (m³)
Un error común es pensar que usar material de la propia excavación es "gratis". Si bien el insumo principal no tiene costo de compra, el proceso de moverlo, acondicionarlo y compactarlo correctamente sí genera costos significativos de mano de obra y maquinaria. El Análisis de Precio Unitario (APU) desglosa estos costos.
A continuación, se presenta un ejemplo detallado de un APU para 1 metro cúbico (m³) de "Relleno y compactado al 90% Proctor utilizando material producto de excavación".
Advertencia: Este es un ejemplo numérico con fines ilustrativos, presentado como una estimación o proyección para 2025. Los costos reales varían drásticamente según la región de México, la escala del proyecto, la logística y las condiciones del mercado local. Se recomienda siempre solicitar cotizaciones a proveedores locales.
Concepto: Relleno y compactado con material in situ, 90% Proctor. Unidad: m³
| Descripción | Unidad | Cantidad | Costo Unitario (MXN) | Importe (MXN) |
| MATERIALES | ||||
| Agua suministrada en pipa | m³ | 0.100 | $130.00 | $13.00 |
| Subtotal Materiales | $13.00 | |||
| MANO DE OBRA | ||||
| Cuadrilla (1 Cabo + 2 Peones) | jor | 0.080 | $1,200.00 | $96.00 |
| Subtotal Mano de Obra | $96.00 | |||
| MAQUINARIA Y EQUIPO | ||||
| Retroexcavadora (movimiento y carga) | hr | 0.050 | $800.00 | $40.00 |
| Motoniveladora (extendido y mezclado) | hr | 0.020 | $1,200.00 | $24.00 |
| Rodillo Vibratorio (compactación) | hr | 0.020 | $950.00 | $19.00 |
| Pipa de Agua (suministro) | hr | 0.015 | $800.00 | $12.00 |
| Herramienta menor (3% de M.O.) | % | 0.030 | $96.00 | $2.88 |
| Subtotal Maquinaria y Equipo | $97.88 | |||
| COSTO DIRECTO | $206.88 | |||
| Indirectos (15%) | $31.03 | |||
| Utilidad (10%) | $20.69 | |||
| PRECIO UNITARIO (antes de IVA) | $258.60 |
Este análisis demuestra que, aunque se ahorra en la compra de tepetate, el costo de ejecución sigue siendo un factor importante a considerar en el presupuesto del proyecto.
Normativa, Permisos y Seguridad: Construye con Confianza
La ejecución de rellenos y terracerías no solo es una actividad técnica, sino que también está regulada por normativas que buscan garantizar la seguridad estructural y la de los trabajadores. Operar dentro de este marco es fundamental para construir con confianza y evitar sanciones.
Normas y Pruebas de Laboratorio
La base para un relleno seguro es un diseño geotécnico adecuado. En México, las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones (NTC-Cimentaciones), especialmente las de la Ciudad de México, son una referencia de buenas prácticas a nivel nacional.
estudio de mecánica de suelos para definir los parámetros de diseño y asegurar la estabilidad de cualquier construcción.
Dentro de este estudio, la Prueba Proctor (regida por estándares como AASHTO T-180 o T-99) es el ensayo de laboratorio fundamental. Este procedimiento determina la relación entre la humedad y la densidad de un suelo, estableciendo dos parámetros críticos: el Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM) y la Humedad Óptima. Estos valores se convierten en el objetivo a alcanzar y verificar durante la compactación en campo, sirviendo como el estándar de calidad del 100%.
Permisos y Manejo de Materiales
El movimiento de tierras es una actividad contemplada dentro del permiso o licencia de construcción general. Sin embargo, la gestión del material excavado puede requerir atención adicional. Si el análisis geotécnico determina que el material in situ no es apto para relleno o si existe un volumen excedente, este se convierte en un residuo de la construcción y demolición (RCD).
Su disposición final no puede ser en cualquier lugar. Debe ser transportado a un sitio de tiro o banco de materiales autorizado por las autoridades municipales y ambientales correspondientes. Realizar un "tiro clandestino" es una infracción grave que conlleva multas y sanciones ambientales.
Seguridad Durante la Compactación
La seguridad en obra está regida por la Norma Oficial Mexicana NOM-031-STPS-2011, Construcción - Condiciones de seguridad y salud en el trabajo.
excavación y operación de maquinaria.
Para el operador de equipo ligero de compactación, como una bailarina compactadora, el Equipo de Protección Personal (EPP) es crucial y debe incluir:
Protección auditiva: Orejeras o tapones para los oídos, debido al intenso ruido que generan estos equipos.
Guantes anti-vibración: Para reducir la exposición a la vibración mano-brazo, que puede causar trastornos musculoesqueléticos.
Botas de seguridad: Con casquillo de acero para proteger contra aplastamientos.
Protección respiratoria: Mascarilla contra polvo, especialmente en ambientes secos.
Adicionalmente, el personal que trabaja cerca de maquinaria pesada debe usar casco, chaleco de alta visibilidad y mantenerse siempre en el campo visual del operador para evitar accidentes.
Costos Promedio por m³ en México (Norte, Occidente, Centro, Sur).
Los siguientes costos son una estimación y proyección para 2025, expresados en Pesos Mexicanos (MXN). Son de carácter orientativo y están sujetos a variaciones significativas por inflación, tipo de cambio, logística y diferencias regionales. Se recomienda siempre solicitar cotizaciones locales actualizadas.
La geografía y la geología de México juegan un papel determinante en el costo de los rellenos. La disponibilidad local de materiales de banco de buena calidad, como el tepetate, define la estrategia de costos en cada región.
| Concepto | Unidad | Costo Promedio (MXN) - Proyección 2025 | Notas Relevantes (ej. 'Compara el costo vs. usar material de banco') |
| Relleno con Material In Situ | m³ | $100 - $250 | Este costo refleja la maquinaria y mano de obra para el movimiento y compactación. Es la opción más económica si el material es apto, comparado con los $500+ que cuesta el material de banco. |
| Relleno con Tepetate de Banco (Región Centro: CDMX, EdoMex) | m³ | $500 - $650 | La Región Centro tiene los precios más competitivos del país debido a la abundancia de bancos de tepetate, lo que reduce los costos de acarreo. |
| Relleno con Tepetate de Banco (Región Norte: Monterrey / Occidente: Guadalajara) | m³ | $550 - $750 | El costo del flete comienza a impactar significativamente el precio final. La viabilidad de usar material in situ se vuelve más atractiva. |
| Relleno con Tepetate de Banco (Región Sur: Mérida, Cancún) | m³ | $600 - $850+ | Son los costos más elevados del país por la falta de bancos de tepetate locales. El transporte desde el centro de México puede duplicar el costo del material. |
| Mejoramiento con Cal (5% de adición) | m³ | $450 - $750 | Una alternativa muy competitiva frente a la sustitución completa, especialmente en regiones con arcillas problemáticas y donde el tepetate es caro. |
Cuándo SÍ y Cuándo NO Usar el Material de Excavación
La decisión de reutilizar el material in situ no es universal; depende enteramente de la aplicación y de la calidad del suelo. Actuar con base en criterios técnicos claros es fundamental para evitar fallas estructurales.
SÍ: Rellenos de Jardineras y Áreas No Estructurales
Para aplicaciones que no soportarán cargas importantes, como nivelar un jardín o rellenar espacios decorativos, los requisitos de calidad del material son mucho menos estrictos. En estos casos, se puede utilizar el material de excavación siempre y cuando esté limpio de basura y escombros grandes. Incluso la capa superficial de tierra vegetal, que se descarta para rellenos estructurales por su alto contenido orgánico, es ideal para estas áreas.
SÍ: Conformación de Terraplenes (si el material es adecuado y se controla)
Este es el uso estructural por excelencia. Si el estudio de mecánica de suelos confirma que el material es geotécnicamente competente (por ejemplo, arenas limosas, limos de baja plasticidad o gravas bien graduadas) y se sigue rigurosamente el proceso constructivo (capas delgadas, control de humedad y compactación verificada), es una práctica excelente y económica para crear plataformas de cimentación, bases para pisos y terraplenes para vialidades.
NO: Si el Material Contiene Basura, Raíces o Materia Orgánica
Es una regla inflexible: cualquier material que contenga elementos biodegradables está prohibido para rellenos estructurales. La materia orgánica (raíces, pasto, tierra vegetal) se descompone con el tiempo, creando vacíos dentro del relleno. Estos huecos provocan una pérdida de soporte, resultando en asentamientos diferenciales que fisuran gravemente los pisos, muros y cimentaciones que se apoyan sobre él.
NO: Si se Trata de Arcillas Expansivas (sin un tratamiento adecuado)
Las arcillas expansivas son suelos que experimentan cambios de volumen drásticos con las variaciones de humedad: se hinchan al mojarse y se contraen al secarse. Este ciclo de expansión y contracción ejerce presiones enormes y desiguales sobre las cimentaciones, capaces de levantarlas, deformarlas y fracturarlas. Utilizar este tipo de arcilla como material de relleno sin un tratamiento previo de estabilización (generalmente con cal) es una de las causas más comunes de fallas estructurales severas en viviendas en muchas regiones de México.
Errores Frecuentes al Reutilizar Material y Cómo Evitarlos
La reutilización de material de excavación es una técnica que, si bien ofrece grandes beneficios, no perdona los errores. La improvisación y el desconocimiento técnico pueden transformar un ahorro potencial en una costosa patología estructural. A continuación, se describen los errores más comunes y cómo prevenirlos.
Error 1: Asumir que toda la tierra sirve para relleno estructural.
Descripción: Es la falsa creencia de que cualquier suelo excavado, por el simple hecho de ser "tierra firme", es apto para soportar una estructura. Se ignora la variabilidad del subsuelo y la presencia de materiales problemáticos.
Cómo Evitarlo: La única forma de evitarlo es basar la decisión en datos duros. Es indispensable contratar un estudio de mecánica de suelos antes de planificar el movimiento de tierras. Este estudio es el único que puede certificar la calidad y los usos apropiados del material.
Error 2: No realizar pruebas de laboratorio.
Descripción: Omitir la prueba Proctor y tratar de compactar "a ojo", sin tener metas claras de densidad y humedad. Esto convierte el proceso en una adivinanza, sin ninguna garantía de que se esté alcanzando la capacidad de carga necesaria.
Cómo Evitarlo: Exigir siempre los resultados del laboratorio para establecer los parámetros de control en campo: el Peso Volumétrico Seco Máximo (el 100% de referencia) y la Humedad Óptima. Estos números son la base de todo el control de calidad.
Error 3: Compactar en capas demasiado gruesas.
Descripción: Por intentar acelerar el proceso, se extienden capas de 50 cm o más. La energía de la maquinaria de compactación se disipa rápidamente con la profundidad, dejando la parte inferior de la capa suelta y sin densificar. El resultado es un terraplén aparentemente firme en la superficie, pero con un núcleo débil propenso a asentamientos.
Cómo Evitarlo: Supervisión estricta en campo para asegurar que el espesor de cada capa suelta (tongada) nunca exceda los 30 cm, siendo 20 cm el espesor ideal para la mayoría de los equipos ligeros y medianos.
Error 4: No controlar la humedad del material.
Descripción: Intentar compactar un suelo demasiado seco o demasiado húmedo. Un suelo seco (polvo) no permite que las partículas se deslicen y reacomoden, resultando en una baja densidad. Un suelo sobresaturado (lodo) tiene sus vacíos llenos de agua, la cual es incompresible, impidiendo también la densificación.
Cómo Evitarlo: Controlar y ajustar la humedad de cada capa individualmente justo antes de la compactación. Utilizar una pipa para un riego uniforme y verificar constantemente con la "prueba del puño" como guía rápida, siempre teniendo como objetivo la humedad óptima definida por el laboratorio.
Checklist de Verificación Geotécnica
Este checklist es una herramienta práctica para la supervisión en obra, diseñada para asegurar que el proceso de relleno y compactación se ejecute cumpliendo con los estándares de calidad geotécnica.
Verificación de la Calidad del Material a Utilizar
[ ] El material está visiblemente libre de materia orgánica (raíces, pasto), basura y escombros.
[ ] Se han retirado las piedras con un diámetro mayor a 5 cm.
[ ] El material que se está utilizando corresponde al estrato aprobado en el estudio de mecánica de suelos.
Control del Espesor de las Capas de Relleno
[ ] Se ha verificado con una cinta métrica o una varilla graduada que el espesor de la capa de material suelto no excede los 30 cm (idealmente 20 cm) antes de compactar.
Control de Humedad antes y durante la Compactación
[ ] Se ha añadido agua de manera uniforme en toda la superficie de la capa.
[ ] Se ha realizado la "prueba del puño" para una estimación rápida: el material forma un terrón cohesivo sin desmoronarse ni escurrir agua.
[ ] La humedad del material se encuentra dentro del rango aceptable (+/- 2%) de la humedad óptima definida por la Prueba Proctor.
Verificación de la Densidad de Campo (Grado de Compactación)
[ ] Se realizan pruebas de densidad en campo (cono de arena o densímetro nuclear) con una frecuencia establecida (ej. 1 prueba por cada 100 m² de capa).
[ ] El resultado de la densidad de campo alcanza o supera el grado de compactación especificado en el proyecto (ej. 90% para áreas no estructurales, 95% bajo cimentaciones y pisos).
"Mantenimiento" y Comportamiento a Largo Plazo
Un relleno compactado no es un elemento que requiera mantenimiento en el sentido tradicional. Sin embargo, la calidad de su ejecución tiene consecuencias permanentes y directas sobre el comportamiento a largo plazo de toda la edificación.
Asentamientos a Futuro
La consecuencia más grave de un relleno mal ejecutado es la aparición de asentamientos. Si se utiliza material inadecuado, se compacta con una densidad insuficiente o en capas demasiado gruesas, el relleno continuará consolidándose lentamente bajo el peso de la estructura que soporta.
asentamientos diferenciales, donde una parte de la construcción se hunde más que otra. El resultado son daños estructurales severos y progresivos: pisos inclinados y agrietados, muros fisurados, descuadre de puertas y ventanas, e incluso fallas en la cimentación.
Durabilidad de un Relleno Bien Ejecutado
Por el contrario, un relleno diseñado y construido siguiendo las mejores prácticas de la ingeniería geotécnica es un componente estructural permanente y de alta durabilidad. Cuando se utiliza el material correcto, se controla la humedad y se alcanza el grado de compactación especificado, se crea una masa de suelo densa, estable y con una alta capacidad de carga. Este terraplén no se degrada, no se descompone y no pierde sus propiedades mecánicas con el tiempo, proporcionando un soporte fiable y seguro para la edificación durante toda su vida útil.
Sostenibilidad e Impacto Ambiental
La decisión de reutilizar el material in situ es una de las acciones de mayor impacto positivo en la sostenibilidad de un proyecto de construcción. Esta práctica encarna los principios de una economía circular al reducir la generación de residuos y la demanda de recursos vírgenes.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Se puede usar cualquier tierra de la excavación para rellenar?
No. Este es uno de los mitos más peligrosos en la construcción. La aptitud de la tierra para ser usada como relleno estructural debe ser confirmada por un estudio de mecánica de suelos. Materiales con alto contenido de materia orgánica, basura, o suelos problemáticos como las arcillas expansivas son completamente inaceptables sin un tratamiento adecuado, ya que pueden provocar asentamientos y daños severos a la estructura.
¿Qué es la prueba Proctor y por qué es tan importante?
La prueba Proctor es un ensayo de laboratorio estandarizado que establece la relación entre la densidad de un suelo y su contenido de humedad para una energía de compactación determinada. Su importancia es crítica porque define dos valores clave: la densidad seca máxima que el suelo puede alcanzar (el 100% de referencia) y la "humedad óptima" a la que se logra. Sin estos datos, la compactación en campo sería un proceso a ciegas, sin metas medibles ni control de calidad.
¿Qué son las arcillas expansivas y por qué son peligrosas?
Son un tipo de suelo arcilloso que tiene la capacidad de cambiar significativamente de volumen en respuesta a cambios en su contenido de humedad: se hinchan (expanden) cuando se mojan y se contraen (encogen) cuando se secan. Si se utilizan como relleno debajo de una cimentación, este movimiento cíclico ejerce presiones inmensas sobre la estructura, pudiendo levantarla y fracturarla. Son una causa común de fallas estructurales en muchas regiones de México.
¿Es más barato usar el material de la excavación o comprar tepetate?
Generalmente, es significativamente más barato usar el material de la excavación. Como proyección para 2025, el costo del relleno con material in situ (que incluye maquinaria y mano de obra) se estima entre $100 y $250 MXN por m³. En contraste, comprar, transportar y compactar tepetate de banco puede costar entre $500 y más de $850 MXN por m³, dependiendo de la distancia a la cantera.
¿Qué hago con la tierra que sobra de la excavación?
Si el material sobrante es de buena calidad (apto para relleno), se puede intentar vender o donar a otras obras cercanas. Si el material no es apto, se considera un residuo de la construcción (RCD). Legalmente, debe ser transportado por un servicio autorizado a un sitio de disposición final (banco de tiro o tiradero) que cuente con los permisos ambientales correspondientes. Arrojarlo en terrenos baldíos, barrancas o áreas no autorizadas es ilegal y está sujeto a fuertes sanciones.
Videos Relacionados y Útiles
Para complementar la información teórica, la observación de los procesos en un entorno real es invaluable. Los siguientes videos muestran diferentes etapas y técnicas del relleno y la compactación en obras.
Relleno y Compactación con Material de Sitio
Muestra el proceso de relleno en capas dentro de una cimentación y la compactación con una bailarina compactadora (canguro).
Terracerías: Proceso Constructivo
Video que muestra el proceso de terracerías a gran escala, incluyendo el uso de motoniveladora, pipa de agua y rodillo vibratorio.
Prueba de Compactación en Campo (Cono de Arena)
Demostración técnica paso a paso de cómo se realiza la prueba del cono de arena para verificar el grado de compactación en obra.
Conclusión
La decisión de ejecutar un relleno con material producto de excavación representa una de las oportunidades más claras para optimizar costos y mejorar la sostenibilidad en un proyecto de construcción en México. Es una estrategia inteligente que, cuando se implementa correctamente, transforma un potencial residuo en un valioso activo de ingeniería.
Sin embargo, el éxito de esta estrategia no debe dejarse al azar ni basarse en suposiciones. La clave para capitalizar sus beneficios y evitar riesgos catastróficos reside en el rigor técnico. La viabilidad, seguridad y durabilidad a largo plazo de la obra dependen de una evaluación profesional y un control de calidad estricto en cada etapa del proceso. La inversión inicial en un estudio de mecánica de suelos no es un gasto, sino la garantía más rentable para proteger la inversión total del proyecto, asegurando que la base sobre la cual se construye sea tan sólida y confiable como la estructura misma.
Glosario de Términos
Material In Situ: Término técnico para referirse al suelo o roca que se encuentra en su estado y ubicación natural dentro del terreno de la obra, antes de ser excavado.
Material de Banco: Materiales pétreos (arena, grava, tepetate) que se extraen de una cantera o yacimiento comercial y se transportan al sitio de la construcción para su uso.
Tepetate: Un tipo de suelo endurecido de origen volcánico, de color claro y consistencia terrosa, muy apreciado en la construcción en el centro de México por sus excelentes propiedades como material inerte para rellenos compactados.
Factor de Abundamiento: Es el coeficiente que representa el aumento de volumen que sufre un material al ser excavado y pasar de su estado natural compactado (en banco) a un estado suelto. Es crucial para calcular los volúmenes de transporte.
Prueba Proctor: Un ensayo estandarizado de laboratorio que se utiliza para determinar la densidad seca máxima que un suelo puede alcanzar y el contenido de humedad óptimo necesario para lograrla bajo una energía de compactación específica.
Grado de Compactación: Es el nivel de densificación alcanzado en un relleno en campo, expresado como un porcentaje de la densidad seca máxima obtenida en la Prueba Proctor. Un 95% de grado de compactación significa que el suelo en obra alcanzó el 95% de su densidad máxima posible.
Terracerías: El conjunto de trabajos relacionados con el movimiento de tierras en una obra civil, que incluye las operaciones de excavación (cortes), la conformación de rellenos (terraplén) y la compactación de los mismos para modificar la topografía del terreno según los requerimientos del proyecto.