Винтовая свая[1] — свая, состоящая из металлического наконечника (винтового башмака[1]) с лопастью (лопастями) или многовитковой спиралью (спиралями) и трубчатого металлического ствола, погружаемая в грунт методом завинчивания в сочетании с вдавливанием [2].
Особенности развития технологии в СССР (широкое использование литья) позволяют выделить дополнительный компонент — наконечник винтовой сваи. Он представляет собой заострённый конец сваи, неотъемлемой частью которого является винтовая несущая лопасть.
Свайное фундаментостроение известно с древних времён, однако много веков его применение ограничивалось материалом, из которого изготавливались сваи (дерево), и способом их погружения (забивка). В XX веке на смену деревянным сваям пришли железобетонные, что расширило сферу применения свайных фундаментов, но метод погружения остался прежним, хотя и получил ряд усовершенствований.
Решая проблему строительства морских сооружений на слабых грунтах, таких как песчаные рифы, террасы илистого грунта и устья рек, инженер-строитель Александр Митчелл (1780—1868) изобрёл и в 1833 году запатентовал в Лондоне новое устройство под названием «винтовая свая». За своё изобретение он получил медаль Телфорда и членство Института гражданских инженеров.
Первоначально винтовые сваи использовались для судовых причалов и представляли собой металлическую трубу с якорным винтом на конце. Они вкручивались в грунт ниже уровня ила усилиями людей и животных с помощью большого деревянного колеса, называемого якорным шпилем. Для установки винтовых свай от 20 футов (6 м) длиной с 5-дюймовым (127 мм) диаметром ствола нанимали до 30 мужчин.
Первым техническим документом, написанным Митчеллом в отношении винтовых свай, стал «На подводных фундаментах. Винтовые сваи и причалы в частности»[3]. В своей работе инженер заявил, что винтовые сваи могут быть использованы для обеспечения несущей способности или сопротивления выдёргивающим силам. По его мнению, несущая способность свайно-винтового фундамента зависит от площади лопасти винта, природы грунта, в который он вкручивается, и глубины, на которой он находится под поверхностью.