Excavación de vaciado con máquina

El vaciado es una excavación en superficie, normalmente de varios metros de ancho, que ocupa toda la planta del edificio o buena parte de ella. Las zanjas para zapatas corridas y las zanjas para acometidas son partidas distintas y se hacen con otros cazos y otro procedimiento. El vaciado suele hacer falta en estos casos:

• vivienda unifamiliar con sótano o semisótano,
• casa en parcela con pendiente, donde parte de la planta se mete en el terreno,
• losa de cimentación en la que hay que retirar terreno no apto y sustituirlo por zahorra o grava compactada,
• piscina, fosa séptica, depuradora compacta, aljibe, depósito de pluviales o garaje bajo rasante,
• ampliación con sótano junto a una casa existente.

¿Por qué se hace con máquina incluso en obras pequeñas? A mano, unas decenas de metros cúbicos llevarían semanas y las paredes se irían desmoronando con la lluvia. Una excavadora hace el mismo trabajo en uno o dos días, y un buen maquinista deja el fondo nivelado con una precisión de pocos centímetros.

Cómo se calcula el volumen en metros cúbicos

La excavación se mide en perfil natural, es decir, el volumen que la tierra ocupaba en el terreno antes de sacarla. Entra la planta del edificio, el espacio de trabajo alrededor y el volumen de los taludes. El espacio de trabajo es la franja alrededor de los futuros muros que necesitan los albañiles y los impermeabilizadores para impermeabilizar y aislar el sótano por fuera. Suele tener entre medio metro y un metro de ancho, según el proyecto.

Para el transporte hay que contar con el esponjamiento: la tierra excavada se ahueca y ocupa más que en el terreno. En suelos arenosos la diferencia es menor; en arcillas y terrenos con piedra es mayor, a menudo entre una quinta parte y un tercio más. Por eso el número de camiones no sale de multiplicar las medidas del vaciado. Al comparar presupuestos, fíjate en si la empresa mide según proyecto, según medición real en obra o por viajes de camión.

Proyecto y replanteo

Antes de excavar, un topógrafo debe replantear el edificio según el proyecto y dejar camillas o puntos de referencia fuera del futuro vaciado, para que la máquina no se los lleve por delante. También conviene fijar una cota de referencia clara, a la que se refieren todas las profundidades. Sin replanteo es muy fácil que la casa acabe unas decenas de centímetros desplazada de donde debía ir, o demasiado cerca del lindero.

Servicios enterrados

Bajo el césped puede haber tuberías de gas, cables eléctricos, agua, saneamiento o líneas de telecomunicaciones. Su posición hay que pedirla antes a las compañías de servicios y marcarla sobre el terreno. Cerca de un servicio señalizado no se excava con el cazo, sino a mano o con muchísimo cuidado, según las indicaciones de la compañía.

Si la máquina daña una tubería de gas o notas olor a gas, para la máquina de inmediato, aléjate, no dejes que nadie se acerque y llama al teléfono de urgencias de la distribuidora de gas o al 112. No enciendas fuego ni accionases interruptores. Si se daña un cable eléctrico, nadie debe tocarlo: la reparación corresponde a la distribuidora eléctrica y a un instalador autorizado.

Estudio geotécnico

En una casa con sótano o en ladera, el estudio geotécnico es casi imprescindible, y en obra nueva suele formar parte del proyecto. El geotécnico determina qué terreno hay a la cota de cimentación, si aparece nivel freático y qué inclinación de talud es segura. Sin esos datos, la pendiente de las paredes y la forma de evacuar el agua se deciden sobre la marcha, a menudo después del primer desprendimiento.

Acceso, espacio y transporte

• el camino de acceso tiene que aguantar la excavadora y los camiones; un terreno blando después de llover puede no soportarlos,
• en la parcela hace falta sitio para un acopio provisional de la tierra que se usará en el relleno posterior,
• no deben estorbar árboles, líneas aéreas ni vallas que la máquina pueda dañar,
• conviene acordar con antelación adónde irán las tierras sobrantes y quién se encarga de su destino.

Si hay edificios vecinos, es sensato documentar su estado con fotos antes de empezar. Si más adelante aparece una grieta, podrás demostrar si ya estaba. Cuando el vecino es un bloque de pisos, lo práctico es avisar a la comunidad de propietarios a través del administrador de fincas.

El proceso cambia según el tamaño, pero los pasos básicos son casi siempre los mismos:

1. Comprobar el replanteo, la cota de referencia y la posición de los servicios marcados.
2. Retirar la tierra vegetal, la capa fértil superior, y acopiarla aparte en un borde de la parcela.
3. Marcar el contorno del vaciado incluyendo el espacio de trabajo y la coronación de los taludes.
4. Excavar por capas desde un extremo, cargando la tierra directamente en camión o llevándola al acopio.
5. Ir formando los taludes con la pendiente fijada o colocando la entibación.
6. Controlar la profundidad con nivel óptico o láser respecto a la cota de referencia.
7. Refinar los últimos centímetros sobre el plano de cimentación con un cazo de limpieza sin dientes o a mano.
8. Hacer un pozo de achique y preparar el drenaje del fondo si aparece agua.
9. Entregar el fondo para que lo revise el técnico de estructuras o el geotécnico, si el proyecto lo indica.

La tierra vegetal se separa porque luego sirve para el jardín. Si se mezcla con la arcilla y la grava del fondo, ya no vale y además aumenta sin necesidad el volumen que hay que llevarse.

El último paso de la excavación es más importante de lo que parece. Los dientes del cazo remueven el terreno por debajo del fondo, y si se excava de más y luego se rellena con tierra suelta, queda una zona blanda que acaba asentando. Un maquinista con oficio excava justo por encima de la cota y termina el fondo con pasadas inclinadas del cazo liso.

Cuánto tarda

El vaciado para una vivienda unifamiliar normal con sótano, con buen acceso y terreno fácil, suele hacerse en uno a tres días. Lleva más tiempo si hay roca, poco espacio, transporte lento o agua. El vaciado no debería quedarse abierto más de lo necesario. La lluvia y las heladas empeoran la capacidad portante del fondo, así que lo ideal es echar cuanto antes el hormigón de limpieza o la capa de grava. Así proteges el fondo terminado.

Talud inclinado o entibación

Una pared vertical sin sujetar solo es segura en terreno normal hasta poca profundidad, por lo general en torno a 1,25 metros, y aun así solo en suelo cohesivo y seco. Los vaciados más hondos hay que ataludarlos o entibarlos. Un desprendimiento puede sepultar a una persona aunque la pared parezca firme.

El talud es la solución más sencilla si hay sitio en la parcela. Las paredes se excavan inclinadas, con una pendiente que depende del terreno. La arena suelta pide un talud tendido; la arcilla firme admite uno más vertical. El inconveniente es que se excava más volumen y después también hay más relleno.

La entibación se usa donde no cabe un talud, por ejemplo junto al lindero, al lado de una casa vecina o de una calle. Se emplean tablestacas metálicas, muro berlinés con perfiles y tablones o placas de hormigón, cajones de entibación o pantallas de pilotes. La entibación la calcula un técnico de estructuras y es una partida aparte. Al elegir empresa, pregunta si la pueden ejecutar ellos o con quién trabajan.

Excavar junto a un edificio vecino

Si el vaciado va a quedar más hondo que la cimentación de la casa de al lado y está cerca, el terreno bajo sus cimientos puede perder apoyo. Esto lo tiene que resolver un técnico de estructuras. Lo habitual es excavar por bataches, es decir, en tramos cortos alternos, recalzar la cimentación vecina o entibar. No excaves sin ese cálculo, aunque parezca un tramo corto.

Nivel freático y agua de lluvia

El agua en el vaciado reblandece el fondo y reduce la estabilidad de los taludes. Si entra poca, basta con un pozo de achique en la esquina más baja y una bomba sumergible para aguas sucias. Si el nivel freático está alto, hay que rebajarlo, por ejemplo con pozos de bombeo o con lanzas de drenaje (wellpoints), y eso lo diseña un especialista. El agua de lluvia que llega del terreno de alrededor conviene desviarla de la coronación para que no baje por los taludes.

Si el geotécnico detecta un nivel freático alto, eso también cambia el diseño del sótano. Probablemente harán falta hormigón impermeable o una impermeabilización frente a agua a presión, y es mucho mejor saberlo antes de excavar que después.

Para vaciados pequeños y parcelas estrechas se usan miniexcavadoras y retroexcavadoras mixtas, las que en obra se conocen como «mixta» o «JCB». Para vaciados mayores, giratorias de cadenas o de ruedas con más alcance, que cargan directamente al camión. Una máquina grande va más rápida, pero necesita un acceso firme y espacio para girar. Al revisar el presupuesto, merece la pena preguntar qué máquina prevén y por dónde va a entrar.

Lo que más influye en la dificultad, y por tanto en el coste, es esto:

• tipo de terreno: arena y tierra se excavan bien, la arcilla dura y la grava cuestan más, y la roca puede exigir martillo hidráulico,
• profundidad del vaciado y necesidad de talud o entibación,
• acceso a la parcela, ancho de la puerta, pendiente y distancia a la calle,
• servicios enterrados que obligan a excavar a mano,
• agua y necesidad de achique,
• distancia al destino de las tierras y forma de carga,
• cimientos antiguos, hormigón, raíces o escombros enterrados,
• exigencia de precisión en el fondo y limpieza de la calle tras la salida de camiones.

En solares antiguos de pueblo pasa a menudo que bajo el césped aparecen restos de una casa anterior, pozos, fosas sépticas o rellenos con basura. Estos hallazgos alargan el trabajo y a veces hay que resolver también qué hacer con ellos. Si sabes de algo así, cuéntaselo a la empresa antes.

Qué hacer con la tierra

Parte de la tierra suele quedarse en la parcela para el relleno de trasdós y para ajustar el terreno. El resto se lleva fuera. La tierra que no vas a reutilizar en la obra pasa a ser un residuo y tiene que acabar en un sitio preparado para recibirla, como un vertedero de tierras o una planta de tratamiento de residuos de construcción. Acuerda de antemano si el transporte y el destino los gestiona la empresa de excavación o te encargas tú. La tierra contaminada con aceite, escombro o basura antigua no se puede extender sin más por el jardín.

La excavación es solo el primer eslabón, y cada oficio necesita algo del anterior:

• el topógrafo replantea antes de excavar y en obras mayores mide también el vaciado terminado,
• el geotécnico o el técnico de estructuras revisa el fondo de excavación, es decir, si el terreno del fondo es el que supone el proyecto,
• el equipo de hormigonado necesita el vaciado nada más entregarse, para que el fondo no se moje ni se hiele,
• el fontanero tiene que saber por dónde pasarán el saneamiento y las acometidas a través de la cimentación,
• los impermeabilizadores necesitan suficiente espacio de trabajo alrededor de los muros del sótano,
• el relleno se hace después de la impermeabilización, su protección y el drenaje, por tongadas y compactando.

¿Por qué importa tanto el calendario? Si el hormigonado llega dos semanas después, el vaciado puede estar irreconocible tras unas lluvias. El fondo embarrado hay que limpiarlo, a veces profundizarlo y sustituirlo por grava. Por eso la fecha de excavación se planifica según la del hormigonado, y no al revés.

• fondo excavado de más y rellenado con tierra suelta: queda una zona blanda bajo la cimentación, la casa asienta de forma desigual y salen grietas en los muros,
• falta de espacio de trabajo: los impermeabilizadores no tienen sitio, la impermeabilización se hace con prisas y el sótano acaba con humedades,
• taludes demasiado verticales: las paredes caen dentro del vaciado, ponen en peligro a la gente y entierran el fondo ya terminado,
• tierra acopiada justo en el borde: carga el talud y aumenta el riesgo de desprendimiento; se deja por lo general al menos a un metro del borde, y más lejos en vaciados profundos,
• agua sin resolver: el fondo empapado pierde capacidad portante y queda barro bajo el hormigón,
• tierra vegetal mezclada con el terreno de fondo: el jardín se queda sin una buena capa superior y hay más volumen que transportar,
• excavar sin localizar servicios: tuberías o cables dañados, obra parada y riesgo de accidente,
• vaciado abierto demasiado tiempo: lluvia y heladas estropean el fondo y los taludes se van deshaciendo.

Muchos de estos fallos no se ven enseguida. Una zona blanda bajo la cimentación puede dar la cara años después, con la casa terminada y una reparación muy complicada. Por eso revisar el fondo compensa también en obras pequeñas.

Seguridad en obra

Un vaciado abierto es peligroso sobre todo para niños y para quien se pasa por la obra al anochecer. El borde tiene que estar vallado o señalizado con claridad. Mientras trabaja la máquina, nadie debe estar al alcance del brazo ni junto al camión que se carga. No se baja al vaciado hasta que el maquinista ha terminado y está claro que los taludes son estables. Para entrar y salir se usa una escalera o una rampa ataludada, nunca saltando desde la pared.

Para recibir el vaciado, lleva el proyecto y recórrelo con calma junto al maquinista o el jefe de obra. Pide que comprueben la profundidad con nivel respecto a la cota de referencia, no a ojo. Si el proyecto pide que el geotécnico o el técnico de estructuras revise el fondo, guarda el acta o el informe de esa visita, te será útil más adelante.

• las dimensiones del vaciado coinciden con el proyecto, incluido el espacio de trabajo,
• la cota del fondo coincide con el proyecto dentro de una tolerancia razonable y se ha comprobado con aparato,
• el fondo está plano, sin zonas embarradas, tierra suelta ni marcas de los dientes del cazo,
• los taludes tienen la pendiente acordada y no muestran grietas ni desprendimientos,
• la entibación, si hacía falta, está colocada según el cálculo del técnico,
• el pozo de achique y el drenaje funcionan y no hay agua estancada en el fondo,
• los servicios señalizados están intactos y bien marcados,
• la tierra vegetal y la tierra para relleno están acopiadas por separado y lejos del borde,
• las camillas de replanteo y la cota de referencia siguen intactas,
• el acceso y la calle han quedado limpios,
• el borde del vaciado está protegido contra caídas,
• está acordado cuándo entra el equipo de hormigonado y, mientras tanto, el fondo está protegido.