Terraplenes formacion y compactacion, por unidad de obra terminada de terraplenes de relleno para formar la subrasante en los cortes en que se haya ordenado excavacion adicional: -para el cien (100%) en capa subrasante

Construyendo sobre Firme: La Guía Definitiva de la Compactación de Terraplenes

La compactación de terraplenes es uno de los procesos más fundamentales y críticos en la industria de la construcción en México. Lejos de ser simplemente "apisonar tierra", es un procedimiento mecánico riguroso destinado a densificar los suelos, aumentando su resistencia y disminuyendo su capacidad de deformación. Este proceso expulsa el aire atrapado en los vacíos entre las partículas del suelo, incrementando su peso volumétrico seco y transformando un material natural y variable en un elemento de construcción confiable con propiedades de ingeniería predecibles. Su función es crítica: garantizar la estabilidad y la capacidad de carga a largo plazo de prácticamente toda la infraestructura que vemos, desde carreteras y vías férreas hasta las plataformas de naves industriales y edificaciones. Una compactación deficiente es la causa raíz de fallas estructurales severas, como asentamientos diferenciales, agrietamientos en pavimentos y, en el peor de los casos, el colapso de la estructura que soporta.

En México, donde miles de kilómetros de carreteras y un sinnúmero de proyectos de edificación se desarrollan anualmente, dominar esta técnica es indispensable. Esta guía completa desglosará todos los aspectos clave de la compactación de terraplenes para el contexto mexicano en 2025. A lo largo de este artículo, analizaremos a fondo el precio unitario de compactación de terraplén por metro cúbico, la maquinaria para compactación específica para cada tipo de suelo y los métodos de control de calidad estipulados por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) para asegurar la correcta conformación de la subrasante y la durabilidad de la obra.

Métodos y Maquinaria para Compactación

La selección del equipo de compactación no es una decisión arbitraria; es una elección técnica que depende directamente de las propiedades geotécnicas del suelo. Utilizar la maquinaria incorrecta no solo es ineficiente, sino que puede llevar a una compactación deficiente y al fracaso del proyecto. A continuación, se comparan los equipos más comunes en los proyectos de movimiento de tierras en México.

Compactador Vibratorio Liso (Rodillo)

Este equipo, comúnmente conocido como rodillo liso o vibrocompactador, es quizás la pieza de maquinaria para compactación más versátil y reconocida en obras viales. Su mecanismo de acción combina su peso estático con una fuerza dinámica generada por una masa excéntrica que gira dentro del tambor de acero. Esta vibración de alta frecuencia reordena las partículas del suelo, reduciendo los vacíos y aumentando drásticamente la densidad.

Su uso es ideal para suelos granulares y mixtos con poca o nula cohesión, como arenas, gravas y mezclas de arena-arcilla. También es el equipo predilecto para la compactación de capas de base y subbase, así como para el acabado final de carpetas asfálticas, donde su superficie lisa proporciona un acabado uniforme.

Compactador Pata de Cabra

El compactador "pata de cabra" se distingue por un tambor equipado con múltiples protuberancias o "pies" de forma troncocónica o piramidal. A diferencia del rodillo liso que compacta por presión y vibración superficial, el pata de cabra compacta mediante un efecto de amasado y alta presión concentrada en las puntas de los pies. Estos penetran las capas sueltas de material, compactando el suelo desde las capas inferiores hacia las superiores.

Este equipo está específicamente diseñado para ser altamente eficaz en suelos cohesivos y plásticos, como arcillas y limos, que son comunes en muchas regiones de México. La acción de amasado rompe los terrones y permite expulsar el aire y el agua atrapados, logrando una densificación profunda. Una característica de su trabajo es que deja la capa superficial suelta y con marcas, por lo que usualmente se requiere una pasada final con un rodillo liso para sellar y alisar la superficie.

Compactador Neumático

Este compactador utiliza un conjunto de neumáticos de caucho lisos, montados en dos ejes, que traslapan entre sí para proporcionar una cobertura uniforme. Su acción de compactación se basa en una combinación de peso estático y una presión de amasado ejercida por la flexibilidad de las llantas, que confina el material entre ellas. El peso total del equipo puede incrementarse añadiendo lastre (generalmente agua o arena) en su chasis, y la presión sobre el suelo puede ajustarse variando la presión de inflado de los neumáticos.

Su aplicación principal es en el sellado de capas de mezcla asfáltica, donde su acción de amasado cierra los poros superficiales, impermeabilizando la carpeta y mejorando su acabado. También es efectivo en suelos granulares finos y arenas limosas. Es particularmente útil en trabajos sobre estructuras como puentes o sobre instalaciones subterráneas donde la vibración de otros compactadores está prohibida.

Bailarinas y Placas Vibratorias (para áreas pequeñas)

Cuando el espacio es limitado y la maquinaria pesada no puede acceder, los equipos de compactación ligera son indispensables.

• Bailarina Compactadora (Apisonador): También conocida como "apisonador de impacto", este equipo es operado por una persona y aplica una gran energía de impacto en un área pequeña a través de su zapata. Su mecanismo de percusión es ideal para compactar en capas profundas dentro de zanjas, cimentaciones o detrás de muros de contención. Es especialmente efectiva en suelos cohesivos.

• Placa Vibratoria: Este equipo consiste en una plancha de acero que vibra a alta frecuencia, transmitiendo energía al suelo para densificarlo. Es más adecuada para suelos granulares (arenas, gravas) y para la compactación de parches de asfalto. Su compactación es más superficial en comparación con la bailarina.

Ambos equipos son fundamentales en la construcción urbana, remodelaciones y para asegurar la correcta compactación en todos los rincones de una obra donde los rodillos no pueden operar.

Proceso Constructivo de un Terraplén Paso a Paso

La construcción de un terraplén es un proceso secuencial y metódico que sigue estrictamente las especificaciones de la normativa de la SCT, principalmente la norma N-CTR-CAR-1-01-009/16. Cada paso es crucial para garantizar la calidad y estabilidad de la estructura final. Este proceso representa un ciclo continuo de control de calidad donde el laboratorio y el campo trabajan en conjunto: el laboratorio establece el objetivo (densidad y humedad) y el campo lo ejecuta y verifica.

Desmonte y Despalme del Terreno

Antes de colocar cualquier material, el terreno natural debe ser preparado.

• Desmonte: Consiste en la remoción total de la vegetación existente en el área de desplante del terraplén, incluyendo árboles, arbustos, maleza y raíces, según la norma N-CTR-CAR-1-01-001 de la SCT.

• Despalme: Es la excavación y retiro de la capa superficial del suelo, conocida como "tierra vegetal", que contiene un alto porcentaje de materia orgánica y no es apta para fines estructurales. Generalmente, se retira un espesor de 20 a 30 cm, o lo que indique el estudio de geotecnia. La superficie expuesta tras el despalme se compacta para crear una plataforma de trabajo estable para la primera capa del terraplén.

Extendido del Material de Banco en Capas

Una vez preparada la superficie, comienza la conformación del cuerpo del terraplén. El material de banco aprobado (o material proveniente de los cortes del proyecto) es transportado por camiones de volteo y descargado en la zona de trabajo. Posteriormente, una motoconformadora extiende este material en capas uniformes, conocidas como "tongadas", a lo largo de todo el ancho de la sección. El espesor de estas capas en estado suelto es un parámetro crítico; no debe ser mayor al que el equipo de compactación pueda densificar eficientemente, que típicamente oscila entre 20 y 30 cm. Colocar capas más gruesas para "avanzar más rápido" es un error grave que compromete la calidad, ya que la energía de compactación no alcanza las zonas inferiores.

Homogeneización y Acondicionamiento (Humedad Óptima)

Para que las partículas del suelo puedan reacomodarse y alcanzar la máxima densidad, necesitan un "lubricante": el agua. El contenido de agua del material debe ajustarse a la "humedad óptima" determinada en laboratorio mediante la Prueba Proctor. En campo, un camión pipa riega el material extendido, y la motoconformadora lo mezcla repetidamente hasta que la humedad sea homogénea en toda la capa. Si el material está demasiado húmedo, por ejemplo, después de una lluvia, debe ser "oreado", es decir, removido y expuesto al aire hasta que alcance la humedad adecuada.

Proceso de Compactación por Capas

Con el material extendido en el espesor correcto y con la humedad óptima, el compactador (ya sea compactador vibratorio, pata de cabra, etc.) inicia su trabajo. Realiza pasadas longitudinales sobre la capa, siguiendo un patrón sistemático para asegurar una cobertura total. Generalmente, se compacta de las orillas hacia el centro en tramos rectos, y del interior al exterior en las curvas. Cada pasada debe traslapar la anterior en al menos un tercio o la mitad del ancho del rodillo para evitar franjas sin compactar. El número de pasadas necesario para alcanzar el grado de compactación especificado (por ejemplo, 90% Proctor) se determina mediante tramos de prueba y se verifica constantemente.

Control de Calidad y Pruebas de Laboratorio

Este es el paso que cierra el ciclo y garantiza la calidad de cada capa. Una vez que el equipo ha terminado sus pasadas, se realizan pruebas en campo para verificar que se ha alcanzado la densidad requerida. El método más común en México es la prueba del "Cono de Arena" (norma ASTM D1556), que permite determinar la densidad y el peso volumétrico del suelo en su estado compactado en el sitio.

El resultado de la densidad seca obtenida en campo se divide entre la densidad seca máxima obtenida en la Prueba Proctor de laboratorio, y el resultado se multiplica por 100. Este valor es el grado de compactación. Si el valor es igual o superior al especificado en el proyecto (ej. 90%), la capa se aprueba y se puede proceder a colocar la siguiente. Si no cumple, se debe analizar la causa (humedad incorrecta, capa muy gruesa, pocas pasadas) y la capa debe ser re-escarificada, reacondicionada y vuelta a compactar hasta cumplir con la especificación.

Maquinaria, Equipo y Personal de la Cuadrilla

La construcción eficiente de un terraplén depende de la operación sincronizada de un conjunto de maquinaria y personal conocido como "tren de terracerías". La productividad de este sistema no depende de la velocidad de una sola máquina, sino del equilibrio y flujo continuo entre todas sus partes. Un desbalance, como tener demasiados camiones esperando para descargar o un compactador ocioso por falta de material, genera costos y retrasos.

Cantidades y Rendimientos

Para la planeación y presupuestación de un proyecto de terracerías, es fundamental conocer los parámetros de rendimiento típicos. Estos valores pueden variar significativamente según el tipo de material, las condiciones del sitio, la eficiencia de la maquinaria y la experiencia de la cuadrilla. La siguiente tabla presenta valores de referencia comunes en la industria de la construcción en México.

Es crucial entender la relación entre estos parámetros. Por ejemplo, intentar aumentar el rendimiento diario colocando capas más gruesas (superiores a 30 cm) es una práctica incorrecta y peligrosa. La energía de compactación se disipa con la profundidad, por lo que una capa excesivamente gruesa resultará en una zona superior bien compactada sobre una base inferior suelta y débil, creando una falla estructural latente que se manifestará con asentamientos y agrietamientos a futuro. El verdadero rendimiento no se mide en el volumen de tierra movida, sino en el volumen de tierra compactada que cumple con las especificaciones de calidad.

Análisis de Precio Unitario (APU) - Ejemplo por Metro Cúbico (m³)

El precio unitario de compactación de terraplén es un cálculo detallado que desglosa todos los costos involucrados en la construcción de un metro cúbico (m³) de terraplén terminado y compactado. A continuación, se presenta un ejemplo de Análisis de Precio Unitario (APU) para "Compactación de terraplén al 90% Proctor" con material de banco, con costos proyectados como una estimación para 2025 en México.

Advertencia: Estos costos son ilustrativos y están sujetos a variaciones regionales significativas, inflación y condiciones específicas del proyecto.

Notas sobre el cálculo:

• Material de banco: La cantidad de 1.30 m³ considera un factor de abundamiento y compactación. Se necesita más de 1 m³ de material suelto para producir 1 m³ de material compactado.

• Mano de Obra y Maquinaria: La cantidad se calcula como el inverso del rendimiento. Por ejemplo, si una motoniveladora rinde 60 m³/hora, la cantidad por m³ es 1/60≈0.017 horas.

• Costos Horarios: Los costos de la maquinaria se basan en tabuladores de la industria para 2024-2025.

• Indirectos, Financiamiento y Utilidad: Son porcentajes que varían por empresa y proyecto, cubriendo gastos administrativos, supervisión, financiamiento y el margen de ganancia.

Este análisis revela que, si bien el costo del material de banco es el componente más grande del costo directo, la eficiencia operativa de la maquinaria tiene un impacto enorme en el precio final. Un mal rendimiento o una planificación deficiente pueden duplicar las horas-máquina, disparando el costo total.

Normativa, Permisos y Seguridad: Terracerías Conformes

La ejecución de trabajos de terracerías en México está regulada por un marco normativo integral que abarca la calidad técnica, la legalidad administrativa y la seguridad de los trabajadores. El cumplimiento de estas tres áreas es indispensable para el éxito y la viabilidad de cualquier proyecto.

Normativa de la SCT para Terracerías

La Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) establece las especificaciones técnicas para la construcción de infraestructura carretera a través de su "Normativa para la Infraestructura del Transporte". Para los terraplenes, las normas clave son:

• N-CTR-CAR-1-01-009/11 (o su versión más reciente /16): Es la norma rectora para la construcción de Terraplenes. Detalla los materiales, equipos, procedimientos de ejecución, acabados y criterios de aceptación.

• N-CTR-CAR-1-01-008/11: Regula la explotación de Bancos de materiales, asegurando que el suelo o roca extraído cumpla con los requisitos de calidad para ser utilizado en el terraplén.

• Grado de Compactación: La normativa de la SCT es muy específica en cuanto a la densidad que deben alcanzar las capas. Se exige un porcentaje mínimo de la densidad seca máxima obtenida en la Prueba Proctor. Comúnmente, se especifica un grado de compactación del 90% para el cuerpo del terraplén y se eleva al 95% o incluso 100% para las capas superiores (subyacente y subrasante), que son las que reciben directamente las cargas del pavimento.

Permisos y Estudios Previos

La construcción de un terraplén no es una actividad aislada, sino parte de un proyecto de obra civil que requiere autorizaciones y estudios técnicos previos:

• Permiso o Licencia de Construcción: Es la autorización emitida por la autoridad municipal para poder ejecutar la obra. Sin este permiso, cualquier construcción es ilegal.

• Estudio de Mecánica de Suelos: Es un requisito indispensable. Este estudio geotécnico analiza las características del subsuelo existente para determinar su estratigrafía, resistencia y compresibilidad. Los resultados son la base para el diseño estructural y geotécnico.

• Diseño Geotécnico: Basado en el estudio de suelos, un ingeniero especialista diseña la cimentación del terraplén, especifica los materiales a utilizar, los grados de compactación requeridos y los procedimientos constructivos para garantizar la estabilidad de la estructura.

• Otros Permisos: Dependiendo de la magnitud y ubicación del proyecto, pueden requerirse permisos adicionales como la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA) y el Dictamen de Protección Civil.

Seguridad Durante la Operación (NOM-031-STPS)

La Norma Oficial Mexicana NOM-031-STPS-2011, Construcción-Condiciones de seguridad y salud en el trabajo, es de observancia obligatoria y establece las medidas para prevenir riesgos laborales en las obras. Para la operación de maquinaria pesada en terracerías, los puntos clave son:

• Equipo de Protección Personal (EPP): Es obligatorio para todo el personal en la obra. Incluye, como mínimo: casco de seguridad, botas con casquillo de acero, chaleco reflejante de alta visibilidad, guantes de carnaza y protección auditiva para operadores y personal cercano a la maquinaria.

• Riesgos Críticos y su Prevención:

  • Operación de maquinaria pesada: Solo personal capacitado y autorizado por escrito puede operar los equipos. Se deben realizar inspecciones diarias a la maquinaria antes de iniciar la jornada.

  • Volcaduras: Está prohibido operar la maquinaria en pendientes que excedan las especificaciones del fabricante. Al estacionar en una pendiente, se deben calzar las ruedas.

  • Atropellamiento: Se debe delimitar y señalizar claramente el área de operación de la maquinaria. Es fundamental el uso de bandereros para dirigir el tránsito de vehículos y personal, y se prohíbe que los trabajadores permanezcan cerca de los equipos en movimiento.

  • Exposición al polvo (sílice): El riesgo se mitiga manteniendo el material con la humedad adecuada mediante riegos constantes, lo cual es, además, un requisito para la compactación.

Costos Promedio por m³ en México (Norte, Occidente, Centro, Sur)

El precio unitario de compactación de terraplén varía considerablemente a lo largo de México. Factores como la disponibilidad y calidad de los bancos de materiales, los costos de la mano de obra, la logística y el transporte, y la demanda del mercado local influyen directamente en el precio final. La siguiente tabla presenta una estimación o proyección de costos promedio para 2025 por metro cúbico (m³) de terraplén compactado con material de banco.

Nota Importante: Los siguientes valores son aproximados y están sujetos a inflación, tipo de cambio y variaciones regionales. No deben ser considerados como una cotización formal.

Estos costos típicamente incluyen el material puesto en obra (con un acarreo corto), la mano de obra, la maquinaria y los indirectos de la empresa constructora. No suelen incluir el costo de los estudios de ingeniería, permisos, ni acarreos a largas distancias.

Usos Comunes de los Terraplenes

Los terraplenes son una de las estructuras más versátiles y fundamentales de la ingeniería civil, sirviendo como base para una amplia gama de proyectos de infraestructura en México.

Cuerpo de Carreteras y Vías Férreas

Esta es la aplicación más extendida. Los terraplenes se construyen para elevar el nivel del camino o de la vía por encima del terreno natural, creando una plataforma con una pendiente suave y controlada que garantiza un tránsito seguro y eficiente. Además, esta elevación es crucial para el sistema de drenaje, protegiendo la estructura del pavimento de los daños causados por el agua. En esencia, todo el sistema de transporte terrestre de México descansa sobre terraplenes compactados.

Plataformas para Edificaciones y Naves Industriales

En el desarrollo de parques industriales, centros comerciales y grandes edificaciones, es común encontrar terrenos con topografía irregular. Los terraplenes se utilizan para crear plataformas de construcción extensas, niveladas y estables. Mediante procesos de cortes y terraplenes, se equilibra el movimiento de tierras para transformar un sitio no apto en una superficie con la capacidad de carga necesaria para soportar el peso de las estructuras, maquinaria y operaciones.

Bordos y Diques para Contención de Agua

La capacidad de un suelo arcilloso bien compactado para ser prácticamente impermeable lo convierte en el material ideal para estructuras de contención de agua. Los terraplenes se utilizan para construir presas de tierra, bordos para la agricultura o la acuicultura, y diques de protección para controlar inundaciones a lo largo de los ríos. En estas aplicaciones, el control del grado de compactación y la selección del material son aún más críticos para evitar fallas por filtración.

Rellenos para Nivelación de Terrenos

A menor escala, los terraplenes son utilizados en desarrollos urbanos y residenciales para nivelar lotes con pendientes o rellenar depresiones. Esta práctica asegura que las viviendas y otras construcciones se desplanten sobre un terreno firme y homogéneo, previniendo los problemas de asentamientos diferenciales que podrían ocurrir si se construyera sobre rellenos no controlados o sobre el terreno natural irregular.

Errores Frecuentes en la Compactación de Terraplenes

La calidad de un terraplén puede verse comprometida por una serie de errores comunes durante su construcción. Evitarlos es fundamental para garantizar la seguridad y durabilidad de la obra.

• Compactar en capas muy gruesas: Es uno de los errores más graves. La energía del compactador se disipa con la profundidad, por lo que si una capa supera los 30 cm de espesor (en estado suelto), es muy probable que solo la parte superior quede bien compactada, dejando una zona inferior débil y propensa a asentamientos.

• Humedad del material incorrecta (muy seco o muy húmedo): El agua actúa como un lubricante entre las partículas del suelo. Si el material está demasiado seco, la fricción entre partículas impide un reacomodo eficiente. Si está demasiado húmedo, el agua ocupa los poros y crea una presión que impide que las partículas se junten, resultando en una "gelatina" inestable. En ambos casos, es imposible alcanzar la densidad máxima.

• Número insuficiente de pasadas del compactador: Cada pasada del equipo aplica una cantidad de energía al suelo. Si no se completa el número de pasadas determinado en el tramo de prueba, el material no recibirá la energía total necesaria para alcanzar el grado de compactación requerido.

• No realizar pruebas de control de calidad: Confiar en la apariencia o en la "experiencia" para juzgar si una capa está bien compactada es una práctica negligente. Sin pruebas objetivas como el Cono de Arena para verificar la densidad en campo, no hay garantía de que el terraplén cumpla con las especificaciones del proyecto. La falta de control de calidad es una de las principales causas de fallas futuras.

Checklist de Control de Calidad

Un riguroso control de calidad es la única forma de asegurar que un terraplén cumplirá su función a lo largo del tiempo. Este proceso implica una serie de verificaciones en laboratorio y en campo antes, durante y después de la compactación de cada capa.

Pruebas de Laboratorio:

• Clasificación del Material (SUCS/AASHTO): Antes de usar un material de banco, se deben tomar muestras para clasificarlo y asegurar que cumple con las especificaciones del proyecto (ej. granulometría, límites de Atterberg).

• Prueba Proctor (Estándar o Modificada - ASTM D698 / D1557): Esta es la prueba de referencia. Se realiza en el laboratorio para cada tipo de suelo que se utilizará. Determina la Densidad Seca Máxima ($ \gamma_{d,max} )ylaHumedadOˊptima( \omega_{opt} $). Estos valores son los objetivos a alcanzar en campo.

Verificaciones en Campo (por cada capa):

• Control Topográfico: Antes de compactar, verificar que el espesor de la capa suelta sea el correcto (ej. 25-30 cm). Después de compactar, verificar que la cota final sea la indicada en el proyecto.

• Control de Humedad: Justo antes de compactar, tomar muestras del material extendido para verificar que su contenido de humedad está dentro del rango permitido respecto a la óptima (ej. $ \omega_{opt} \pm 2% $).

• Prueba de Densidad in-situ (Método del Cono de Arena - ASTM D1556): Es la prueba de campo más común para medir la densidad del suelo ya compactado. Se realiza con una frecuencia establecida en el proyecto (ej. una prueba cada 250 m² de capa compactada).

• Cálculo del Grado de Compactación: Con los datos de la prueba de Cono de Arena, se calcula la densidad seca de campo ($ \gamma_{d,campo} $). Este valor se compara con el del laboratorio mediante la fórmula: $$ \text{Grado de Compactación} (%) = \left( \frac{\gamma_{d,campo}}{\gamma_{d,max}} \right) \times 100 $$ El resultado debe ser igual o mayor al especificado (ej. 90%, 95%).

Mantenimiento y Vida Útil de un Terraplén

Aunque un terraplén bien construido es una estructura extremadamente duradera, requiere un plan de mantenimiento enfocado en la protección a largo plazo y la vigilancia de su comportamiento.

Plan de Mantenimiento Preventivo

El principal enemigo de un terraplén es la erosión causada por el agua. Por lo tanto, el mantenimiento preventivo se centra en proteger sus superficies, especialmente los taludes.

• Protección Superficial: La medida más común y sostenible es la revegetación de los taludes. El establecimiento de una cubierta vegetal (pasto, arbustos) mediante hidrosiembra o plantación protege el suelo del impacto directo de la lluvia y sus raíces ayudan a cohesionar el material. En zonas de alta velocidad de agua o taludes muy expuestos, se pueden requerir protecciones estructurales como zampeados de concreto o mampostería, o el uso de geomallas.

• Monitoreo de Asentamientos: Se recomienda realizar inspecciones visuales periódicas después de eventos de lluvia intensa para detectar signos de erosión, agrietamientos o deslizamientos superficiales. En proyectos de gran envergadura, se pueden realizar levantamientos topográficos de control cada ciertos años para monitorear cualquier posible asentamiento a largo plazo.

• Mantenimiento del Drenaje: Es vital mantener limpias y funcionales las cunetas, contracunetas y cualquier obra de drenaje asociada al terraplén para evitar la saturación de agua en su cuerpo.

Durabilidad y Vida Útil Esperada

Un terraplén diseñado y construido siguiendo las normas de ingeniería y con un riguroso control de calidad es, para todos los efectos prácticos, una estructura permanente. Su vida útil es indefinida y se espera que exceda con creces la vida útil de la superestructura que soporta (por ejemplo, la carpeta asfáltica de una carretera, que requerirá rehabilitación cada 10-15 años). El terraplén es la cimentación, y como tal, está diseñado para durar.

Sostenibilidad e Impacto Ambiental

La sostenibilidad en la construcción de terracerías se manifiesta de varias maneras. Primero, la durabilidad de un terraplén bien compactado es en sí misma una característica sostenible, ya que evita la necesidad de reconstrucciones costosas y que consumen muchos recursos.

Un aspecto fundamental de la sostenibilidad en el diseño de carreteras y grandes movimientos de tierra es el balanceo de los volúmenes de cortes y terraplenes. El objetivo de un diseño optimizado es que la cantidad de material excavado en las zonas de corte sea aproximadamente igual a la cantidad de material necesario para construir los rellenos o terraplenes. Lograr este equilibrio minimiza el impacto ambiental al reducir la necesidad de explotar nuevos bancos de préstamo y de crear sitios para depositar el material sobrante ("tiros de desperdicio"), lo que a su vez disminuye el tráfico de camiones, el consumo de combustible y la huella de carbono del proyecto.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la diferencia entre un terraplén y una subrasante?

Un terraplén es la totalidad de la estructura de tierra construida para alcanzar una cota de proyecto. La subrasante es específicamente la capa superior de dicho terraplén, usualmente con un espesor de 30 cm. Esta capa se construye con material de mejor calidad y se compacta a un grado mayor (ej. 95% Proctor) porque es la superficie que soporta directamente la estructura del pavimento (subbase, base y carpeta asfáltica).

¿Qué es la "Prueba Proctor" y para qué sirve?

La Prueba Proctor es un ensayo estandarizado de laboratorio que determina dos parámetros cruciales de un suelo: su máxima densidad seca posible y el contenido de humedad óptimo para alcanzarla con una energía de compactación específica. Sirve para establecer el estándar de calidad o el "objetivo del 100%" que debe perseguirse durante la compactación en campo.

¿Qué significa compactar al 90% Proctor?

Significa que la densidad seca del suelo, medida en campo después de la compactación, debe ser como mínimo el 90% de la densidad seca máxima que ese mismo suelo puede alcanzar en condiciones ideales de laboratorio (según la Prueba Proctor). Es una medida relativa que cuantifica la calidad del trabajo de compactación.

¿Qué pasa si un terraplén no está bien compactado?

Un terraplén mal compactado es una estructura inestable y con baja capacidad de carga. Con el tiempo y bajo las cargas del tráfico o de una edificación, sufrirá asentamientos diferenciales (hundimientos no uniformes). Esto provoca fallas graves en la estructura que soporta: grietas y baches en el pavimento, fisuras en muros y cimentaciones de edificios, e incluso puede llevar a deslizamientos de taludes y al colapso de la obra.

¿Es lo mismo "desmonte y despalme" que la compactación?

No, son etapas diferentes y secuenciales del proceso de terracerías. El desmonte y despalme son las actividades iniciales de limpieza del terreno, donde se retira la vegetación y la capa de suelo orgánico antes de empezar a construir el terraplén. La compactación es el proceso mecánico de densificación de las capas de material con las que se construye el terraplén después de que el terreno ha sido limpiado.

Videos Relacionados y Útiles

Para comprender mejor el dinamismo y la escala del proceso constructivo, los siguientes videos muestran el "tren de terracerías" en acción en diversas obras en México y otros lugares.

CONFORMACIÓN DE TERRAPLENES CON MATERIAL PROPIO

Video didáctico que explica las partes de un terraplén (base, cuerpo, corona) y muestra el proceso general de conformación y los grados de compactación requeridos.

Proceso Constructivo de Carretera - Proyecto Negromayo

Documental de obra que muestra de forma completa el tren de terracerías: motoniveladora extendiendo material, pipa regando y rodillo compactando por capas.

Mantenimiento de Camino Vecinal (Capa Nivelante)

Muestra de forma clara la secuencia de trabajo entre la motoniveladora que conforma el material y el rodillo compactador que trabaja inmediatamente detrás.

Conclusión

En definitiva, la compactación de terraplenes trasciende la simple tarea de mover tierra; es el proceso de ingeniería que confiere capacidad de carga, estabilidad y permanencia a la infraestructura fundamental de México. Desde la selección del material de banco hasta la última pasada del compactador vibratorio, cada paso está regido por principios de geotecnia y normativas estrictas. Como hemos visto, el éxito de un terraplén depende de un enfoque sistemático que incluye el uso de la maquinaria para compactación adecuada para cada suelo, un control meticuloso de la humedad y el espesor de capa, y una verificación constante de la calidad. El cumplimiento riguroso de las especificaciones de la SCT y la validación mediante pruebas como la Prueba Proctor no son un lujo, sino la única garantía de que la subrasante y el terraplén en su conjunto no fallarán, asegurando así la inversión y, sobre todo, la seguridad de los usuarios.

Glosario de Términos

• Terraplén: Macizo de tierra, rocas u otros materiales, construido y compactado por capas, para elevar un terreno hasta el nivel de diseño de una obra civil.

• Compactación: Proceso mecánico para densificar un suelo mediante la aplicación de energía, reduciendo sus vacíos de aire para aumentar su resistencia y estabilidad.

• Prueba Proctor: Ensayo de laboratorio estandarizado que establece la relación entre la humedad y la densidad de un suelo, determinando la densidad seca máxima y la humedad óptima para la compactación.

• Grado de Compactación: La relación porcentual entre la densidad seca de un suelo medida en campo y la densidad seca máxima obtenida para el mismo suelo mediante la Prueba Proctor.

• Subrasante: La capa superior de las terracerías, con un espesor de al menos 30 cm, que se apoya sobre el cuerpo del terraplén y sirve como cimiento directo para la estructura del pavimento.

• Terracerías: Conjunto de trabajos relacionados con el movimiento de tierras (excavación, acarreo, relleno, compactación) para modificar la topografía y preparar un terreno para la construcción.

• Capa: Estrato o "tongada" de material de espesor uniforme que se extiende y compacta para formar, de manera sucesiva, el cuerpo de un terraplén.