近年来黄河水沙条件发生了明显的变化,现有河道整治工程也越来越不适应当前河道情况。在这种情况下,不仅中小洪水难以控制,大洪水条件下横河斜河现象也时有发生,严重威胁黄河下游河段的安全。为了改变河道游荡现状,针对目前河道整治工程治理情况,提出了一种可以快速修建并可一次完成抢险的新型混凝土组合桩坝。新型组合桩坝对板与管桩进行合理组合,通过帽梁对两者进行连接,在河道形成淹没式导流坝。不仅可以避免管桩桩基不稳断桩倒桩现象,还可以解决因板桩桩孔应力集中引起的损毁问题,主要研究成果如下:(1)首先有针对性的对组合桩坝的施工工艺进行了研究,对目前桩坝的施工工艺进行了分析总结,发现混凝土灌注桩技术横向承载力高,但施工过程易出现质量问题;振动沉桩施工工期相对与钻孔灌注桩较短,但是对周围环境危害较大,噪音大振动强;水冲沉桩,不仅施工快速,还可以实现水中插桩,并且适应性强,可以冲沉各种形式的桩,因此,组合桩坝可采用水冲沉桩进行沉桩,具有应用的可行性。(2)本文对目前黄河已有河道整治工程进行分析比较,得出混凝土桩坝无论从整治理念上、施工工艺还是整治效果上相对于其他整治工程类型均占一定优势,但是在运行过程中仍存在损毁现象,不能一次完成抢险任务,为了避免桩坝以上缺点,提出了一种新型组合桩坝。(3)为了确定此桩坝在河道中的整治效果,为下一步的物理模型做准备,本文利用已有的2003年洪水资料以及河道资料,对新型组合桩坝不同布置形式时的整治效果进行了模拟。采用数学模型MIKE21对组合桩坝在某河段的整治效果进行了模拟研究。(4)数学模型中采用控制变量法,分别分析了入流角、纵向间距、桩坝横向密集度及纵向密集度对新型组合桩坝的控导效果的影响进行了模拟,发现当组合桩坝角度增大时,阻水效果会显著增强;纵向组合桩坝间距变化对河道的导流效果作用较小,但是增加纵向和横向组合桩坝的密集度相对单座组合桩坝,控导效果有所增强;在单排的基础上增加密集度,控导效果会明显增强。