Оползни, сейсмика и лед: как в МГСУ проектируют здания для экстремальных условий

28 октября 2026
Инженерия Технологическое лидерство

Строительство требует новых решений: безопасных зданий, устойчивой энергетики и защиты территорий от природных угроз. Такие технологии опираются на фундаментальную науку и опыт проектирования уникальных объектов.

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) — один из ведущих центров строительной отрасли.

За основные научно-технологические направления в НИУ МГСУ отвечают главные конструкторы. В этом материале — о двух из них. Олег Кабанцев отвечает за прочность и безопасность конструкций при экстремальных воздействиях, Дмитрий Козлов — за надежность гидротехнических сооружений.

Конструкции, которые держат удар

Олег Кабанцев — директор научно-технических проектов НИУ МГСУ, профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций. Его специализация — расчет несущих систем и сейсмостойкое строительство, нестандартные решения для зданий в условиях экстремальных нагрузок.

Олег Кабанцев.jpg

Он участвовал в проектировании объектов на Камчатке и Курильских островах, создании быстровозводимых систем и строительстве олимпийской инфраструктуры в Сочи. Начав инженером в проектном институте Минобороны СССР на Камчатке, одним из первых в институте освоил расчетные методы на ЭВМ — это позволило заниматься сейсмостойкостью зданий.

Самая известная работа — быстровозводимая конструктивная система для военного городка под Термезом. В конце 1980-х за три месяца нужно было создать комплекс для четырех тысяч военнослужащих, выводимых из Афганистана. Под руководством Олега Кабанцева разработали полносборную систему на универсальных стыковых соединениях и цементно-стружечных плитах и передали её в массовое производство.

Отдельное место занимает сейсмостойкое строительство. Его научные работы выросли из исследований разрушений после землетрясений в Армении (1988) и на Курилах. На образцах каменной кладки он разработал основы сейсмостойкости зданий. В 2024–2025 годах вместе с академиком РААСН Владимиром Травушем участвовал в разработке концепции развития норм сейсмостойкого строительства.

Еще одна работа — гостиничный комплекс «Горки-город» в Сочи. Гостиницу нужно было построить на горном склоне, подверженном оползням. Инженер предложил использовать само здание как противооползневое сооружение: несущая система из монолитного железобетона с фундаментом на сваях-баретах совместила гостиничные помещения и инженерную защиту склона — без отдельной массивной подпорной стены. Чтобы рассчитать, как поведет себя здание на разных этапах строительства, по инициативе Олега Кабанцева разработали специализированный модуль «Монтаж» для комплекса SCAD.

Олег Васильевич. Горки-город (1).jpg

Другой масштабный проект — комплекс олимпийских трамплинов «Русские горки» на оползнеопасном склоне с расчетной сейсмичностью 8 баллов. Его проектирование потребовало комплексного учета геотехнических, сейсмических и температурных воздействий на металлоконструкции.

Сегодня ученый развивает расчетные методы и нормативную базу. Одно из актуальных направлений — экспериментальное обоснование несущей способности бетонных конструкций, напечатанных послойно. Технология автоматизирует производство и позволяет создавать сложные формы. Но чтобы применять ее широко, нужны достоверные методы расчета прочности и деформативности напечатанных элементов.

В 2026 году он представил результаты исследований несущей способности сжатых бетонных конструкций, выполненных методом экструзии (послойной печати). Он показал, как неоднородность структуры — слой за слоем — влияет на прочность.

В 2022–2026 годах под руководством Олега Кабанцева аспирант Сергей Трофимов выполнил цикл исследований. Они позволили решить проблему расчета плитных конструкций при продавливающих нагрузках. Ученые разработали и обосновали метод оценки несущей способности плит на основе классических деформационных характеристик бетона и арматуры.

Другой его аспирант — Кахамарки Суниги Сесар Давид из Эквадора — посвятил работу сейсмостойкости каменных конструкций с учетом региональных особенностей и местных материалов.

«Считаю, что наш университет дает самый сильный объем фундаментальных и базовых знаний, позволяющий в дальнейшем решать самые сложные задачи», — отмечает Олег Кабанцев.

Инженер, который читает лед

Дмитрий Козлов — руководитель передовой инженерно-строительной школы НИУ МГСУ, заведующий кафедрой гидравлики и гидротехнического строительства. Его специализация — надежность гидротехнических сооружений, оценка безопасности и инженерные решения для объектов в условиях гидродинамических, ледовых и температурных воздействий.

Дмитрий Козлов.jpg

Одно из главных достижений — он сформировал новое направление в гидротехнике: инженерное ледоведение. Новые методы позволяют прогнозировать опасные ледовые явления, рассчитывать воздействия льда на сооружения и учитывать эти нагрузки при проектировании. С применением геоинформационных технологий он районировал Россию по типам опасных ледовых явлений и разработал карты риска зимних наводнений из-за ледовых заторов на реках.

Его результаты применили при обосновании решений и режимов эксплуатации Саяно-Шушенской, Усть-Среднеканской и Богучанской ГЭС. Под его руководством проводились гидравлические исследования для водосбросного тракта Рогунской ГЭС в Таджикистане и гидроузла Тишрин в Сирии.

Дмитрий Вячеславович. Гидроузел Тишрин в Сирии.png

С 2017 года Дмитрий Козлов возглавляет кафедру гидравлики и гидротехнического строительства, основанную в 1931 году. Под его руководством защищены 15 кандидатских и одна докторская диссертация. С 2024 года он руководит передовой инженерно-строительной школой НИУ МГСУ, где развиваются междисциплинарные исследования.

Одно из актуальных направлений — восстановление несущей способности железобетонных конструкций ГЭС. Многие объекты гидроэнергетики эксплуатируются десятилетиями: под воздействием воды, перепадов температур и ледовых нагрузок конструкции теряют характеристики, а традиционная реконструкция дорога и требует останавливать оборудование.

Под его руководством в НИУ МГСУ выполнили проект «Разработка технологий восстановления несущей способности длительно эксплуатируемых железобетонных конструкций ГЭС/ТЭЦ, находящихся под действием напора воды». В рамках «Приоритета-2030» ученые исследовали усиление конструкций композитными материалами, в том числе предварительно напряженной базальтопластиковой арматурой (композитными стержнями). Новые подходы позволяют восстанавливать прочностные характеристики без существенного увеличения размеров элементов.

Особенно важно, что часть восстановительных работ можно выполнять без остановки эксплуатации сооружения — это снижает технологические и экономические издержки. Проект делали вместе с индустриальным партнером ПАО «РусГидро» и специалистами НИИ энергетических сооружений (АО «Институт Гидропроект»). Результаты уже применили при реконструкции перекрытий машинного зала Жигулевской ГЭС.

Дмитрий Вячеславович. (реконструкция перекрытий машинного зала Жигулёвской ГЭС).png

«Технология востребована, и здесь важно отметить использование отечественных композитных материалов. Отрасль полностью прошла этап импортозамещения», — отметил Дмитрий Козлов.

Учитывая высокий износ гидротехнических объектов и риски аварий, отдельная тема — повышение эксплуатационной надежности через совершенствование методов диагностики, обоснование реконструкции и оценку качества. В декабре 2026 года в НИУ МГСУ состоится защита докторской диссертации Дениса Крутова — одного из лучших учеников Козлова — на тему «Развитие теории и методов реконструкции и ремонта гидротехнических сооружений».

Еще одна тема — повышение эффективности водосбросных и водозаборных сооружений. В НИУ МГСУ изучают экранные конструкции на эффекте Коанда — способности потока жидкости следовать вдоль близкой криволинейной поверхности. В гидротехнике эффект помогает разделять водный поток и повышать эффективность водосбросов низконапорных гидроузлов: часть воды направляется через щели изогнутого экрана в отводящий лоток, а основной поток с мусором и наносами идет в нижний участок реки. Это позволяет использовать воду, которая обычно сбрасывалась бы без выработки электроэнергии.

Пример участия молодых специалистов — работа аспиранта кафедры гидравлики и гидротехнического строительства, победителя Всероссийского инженерного конкурса 2024/2025 Артема Старкова. Совместно с Дмитрием Козловым он выполнил исследование «Гидравлическое обоснование экранной конструкции на эффекте Коанда в составе водосбросного (или водозаборного) сооружения гидроузла»: численное моделирование, расчеты характеристик и оценка повышения эффективности гидроузла.

Сейчас инженер также руководит проектами научно-технического сопровождения строительства водохранилища на реке Марта для водоснабжения Ялты и Солнечногорского водохранилища для Алушты. Среди актуальных направлений — разработка свода правил «Яхтенные гавани. Правила проектирования».

ялта.png

Университет как площадка внедрения

Научная идея должна дойти до стройки — в этом подходы Олега Кабанцева и Дмитрия Козлова пересекаются. Один отвечает за прочность и безопасность конструкций при экстремальных воздействиях, второй — за надежность гидротехнических объектов.

Для этого и нужна команда: в проекты приходят студенты и аспиранты, подключаются индустриальные партнеры, а конструкторы следят, чтобы результат не остался в лаборатории. Так университет перестает быть местом, где только учат и исследуют, и становится площадкой, где разработку доводят до применения.

 

Справка

Инженерные университеты — 38 вузов, отобранных Минобрнауки России в рамках исполнения Поручений Правительства РФ для подготовки инженерных кадров и научных разработок в интересах технологического лидерства России. В список вошли МГТУ им. Баумана, МФТИ, ИТМО, СПбПУ, ТПУ, МИФИ, МИСИС, СПбГМТУ и другие ведущие технические вузы страны. 35 из них — участники программы «Приоритет-2030». В марте 2025 года каждый из этих университетов утвердил Стратегию развития инженерного университета — документ, определяющий, как вуз будет участвовать в национальных проектах технологического лидерства, отраслевых стратегиях и госпрограммах. Стратегии разработаны по поручению Председателя Правительства Михаила Мишустина и утверждены Экспертным советом Минобрнауки России. Ключевая фигура в реализации стратегий — главный конструктор. Это должность с конкретными обязанностями — формировать портфель проектов, выстраивать взаимодействие с индустриальными партнерами, отслеживать вклад разработок в достижение целей национальных проектов. Университеты сами определяют, по каким направлениям назначать главных конструкторов и какие функции им поручать. В 37 вузах на сегодняшний день назначено 174 таких специалистов. Их работа напрямую связана с национальными проектами технологического лидерства — девятью инициативами, направленными на снижение импортозависимости и достижение технологического превосходства в ключевых отраслях.

Главные конструкторы