本发明公开了一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用。该方法在泥石流沟谷流通区的上、中游布置若干组桩林坝，各组桩林坝的横向桩间距沿泥石流流向依次减小；在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带，具体包括沿泥石流流向依次布置的乔木带、灌木带和草本带，乔木带的乔木间株距小于桩林坝的横向桩间距、同时大于灌木带的灌木间株距。桩林坝包括条形基础和设于其上的桩体结构；条形基础包括相交设置的横向条形基础和纵向条形基础，桩体结构包括桩体、横梁、纵梁和斜支撑。本发明方法采用生物工程和岩土工程相结合，利用层层过滤的原理，实现泥石流水砂分离、排水固砂，科学高效治理泥石流，减少泥石流对下游的危害。