CN111537311A - 一种软土层地基模型制备设备及制备方法 - Google Patents

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CN111537311A CN202010551855.9A CN202010551855A CN111537311A CN 111537311 A CN111537311 A CN 111537311A CN 202010551855 A CN202010551855 A CN 202010551855A CN 111537311 A CN111537311 A CN 111537311A
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胡永富
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Abstract

本申请提供了一种软土层地基模型制备设备及制备方法，涉及岩土工程室内试验技术领域。软土层地基模型制备设备，包括模型箱、透土板和角度调节机构。透土板设于模型箱内，透土板上设有多个透土孔。角度调节机构连接于模型箱，角度调节机构用于调节透土板的倾斜角度和高度。通过角度调节机构调节透土板的倾斜角度，能够通过该软土层地基模型制备设备获得倾斜软土地基模型，可用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等，并且便于多次试验的开展。

Description

一种软土层地基模型制备设备及制备方法
技术领域
本申请涉及岩土工程室内试验技术领域，具体而言，涉及一种软土层地基模型制备设备及制备方法。
背景技术
目前，高速公路、高速铁路等交通基础设施建设不断向山区丘陵地带延伸，常遇到在倾斜软土地基上修建路堤的情况，相对水平软土地基而言，在倾斜软土地基上修建路堤更易滑动失稳。
离心试验、室内模型试验等作为理论研究的基础方法，首先需要制备相应试验的大型模型箱，目前对于水平软土地基模型箱的制备已较为完善，少部分学者也已经制备了软土层表面水平、底面倾斜的模型箱并通过试验取得了一定成果，但实际地质环境中的软土层表面大多倾斜，采用现有的模型箱进行试验难以深刻理解倾斜软土地基的变形特点和失稳机理，也难以满足本领域技术人员对倾斜软土地基工程的设计、施工等应用要求。
发明内容
本申请实施例提供一种软土层地基模型制备设备及制备方法，以改善目前难以对倾斜软土层地基工程进行模拟研究的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种软土层地基模型制备设备，包括模型箱、透土板和角度调节机构。透土板设于模型箱内，透土板上设有多个透土孔。角度调节机构连接于模型箱，角度调节机构用于调节透土板的倾斜角度。
上述技术方案中，通过角度调节机构调节透土板的倾斜角度，能够通过该软土层地基模型制备设备获得倾斜软土地基模型，可用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等，并且便于多次试验的开展。
另外，本申请第一方面实施例的软土层地基模型制备设备还具有如下附加的技术特征：
在本申请第一方面的一些实施例中，角度调节机构包括两个角度调节组件，两个角度调节组件均连接于模型箱；两个角度调节组件分别用于调节透土板的两端的高度和倾斜角度。
上述技术方案中，两个角度调节组件分别用于调节透土板的两端的高度，不仅能够调节透土板的倾斜角度，以获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基，还能调节透土板的下表面与模型箱的内底壁之间的距离，以获得不同厚度的软土层地基模型，便于对倾斜软土层地基进行室内研究，以获得更为准确和接近实际的倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等。
在本申请第一方面的一些实施例中，每个角度调节组件包括承台、固定组件和驱动组件；承台用于支撑透土板的一端，固定组件连接于所述模型箱，固定组件与承台铰接；驱动组件用于驱动承台相对固定组件转动。
上述技术方案中，通过驱动组件驱动承台相对固定组件转动，使得承台的倾斜角度改变，承台支撑透土板的一端，因此使得透土板的倾斜角度也发生改变，即实现了透土板倾斜角度的调整。
在本申请第一方面的一些实施例中，驱动组件包括移动杆和连杆，移动杆竖向可移动地设于固定组件，连杆的一端与移动杆铰接，连杆的另一端与承台铰接。
上述技术方案中，移动杆竖向移动能够通过连杆带动承台相对固定组件转动从而调整承台的倾斜角度，便于透土板倾斜角度的调节，便于模拟试验的开展。
在本申请第一方面的一些实施例中，固定组件包括固定台和固定杆；固定台连接于模型箱，固定杆竖向可移动地设于固定台，移动杆竖向可移动地设于固定台；固定杆与承台铰接，固定杆相对固定台竖向移动能够调整承台的高度。
上述技术方案中，固定杆竖向移动能够带动整个承台在竖直方向移动，从而使承台的高度位置改变，在保证透土板的倾斜角度的同时还能整体调整透土板的高度，以获得相同倾斜角度但厚度不同的软土层地基模型，便于模拟试验的开展，能够获得更多的试验数据。
在本申请的一些实施例中，固定台上设有多排固定孔，每排固定孔包括用于插设固定杆的第一定位孔和用于插设移动杆的第二定位孔；每排固定孔对应所述透土板的一个倾斜角度。
上述技术方案中，由于不同的倾斜角度会使得透土板在水平面上的投影的面积和透土板两端在水平面上的投影的距离发生改变，需要调整两个角度调节组件的移动杆和固定杆在固定台上的设置位置，才能使得两个角度调节组件的承台之间的距离能够保证透土板被承台支撑，同时一排固定孔对应透土板的一个倾斜角度，便于试验人员对透土板的倾斜角度进行调整。
在本申请第一方面的一些实施例中，固定杆上设有第一限位结构，第一限位结构用于限制固定杆向下移动；移动杆上设有第二限位结构，第二限位结构用于限制移动杆向下移动。
上述技术方案中，第一限位结构和第二限位结构的设置能够将固定杆和移动杆保持在某一高度位置，避免固定杆和移动杆向下移动，便于形成倾斜的软土层地基。
在本申请第一方面的一些实施例中，透土板的下表面设有第一连接部，承台的上表面设有用于与第一连接部连接的第二连接部；当透土板被支撑于承台上时，第一连接部与第二连接部连接。
上述技术方案中，第一连接部和第二连接部连接能够使得透土板被稳定的支撑于承台，有利于软土层形成稳定的倾斜面。
在本申请的一些实施例中，第一连接部为设于透土板的下表面的榫头，第二连接部为设于承台的上表面的卯眼。
上述技术方案中，第一连接部为榫头，第二连接部位卯眼，榫头和卯眼形成榫卯连接，其连接方式简单、可靠，不会增加透土板和角度调节组件的结构复杂性，也便于透土板与承台之间的安装和拆卸。
在本申请的一些实施例中，透土板的端部设有容纳槽，容纳槽贯穿透土板上下两侧；容纳槽的底壁连接有安装板，安装板容纳于容纳槽内，榫头设于安装板的下表面；当透土板被支撑于承台上时，承台容纳于容纳槽内。
上述技术方案中，当透土板被支撑于承台上时，承台容纳于容纳槽内，即透土板的下表面标高低于承台的下表面标高，当制作软土层时，软土层的表面是与透土板的下表面贴合，避免承台的下表面影响软土层的倾斜面。
第二方面，本申请实施例提供一种根据第一方面实施例的软土层地基模型制备设备的软土层地基模型制备方法，包括：
通过角度调节机构调整透土板的倾斜角度；
向模型箱内加入软土，软土经透土板上的透土孔下落至透土板下方的空间并在制备过程中始终填满透土板下方的空间；软土达到制备要求后，将透土板和角度调节机构从模型箱内取出。
上述技术方案中，通过角度调节机构能够调整透土板至需要的倾斜角度，通过透土板上的透土孔能够保证软土层在固结等制备过程中始终保持固定的厚度，能够获得倾斜软土地基模型，可用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的软土层地基模型制备设备的结构示意图；
图2为图1中II处的放大图；
图3为模型箱上仅连接一个角度调节组件的结构示意图；
图4为固定台的结构示意图；
图5为固定杆、移动杆、连杆和承台装配后的结构示意图；
图6为透土板的仰视视角的结构示意图；
图7为图6中VII处的放大图；
图8为形成软土层和硬质土层的软土层地基模型制备设备的示意图。
图标：100-软土层地基模型制备设备；10-模型箱；11-顶部开口；12-第一侧箱壁；13-第二侧箱壁；20-透土板；21-透土孔；22-容纳槽；23-安装板；231-第一连接部；30-角度调节组件；31-承台；311-第二连接部；32-移动杆；33-连杆；34-固定台；341-第一连接板；342-第二连接板；343-第一定位孔；344-第二定位孔；35-固定杆；A-长度方向；B-宽度方向；C-高度方向；200-硬质土层；300-软土层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
如图1、图2所示，本申请第一方面实施例提供一种软土层地基模型制备设备100，软土层地基模型制备设备100包括模型箱10、透土板20和角度调节机构。透土板20设于模型箱10内，透土板20上设有多个透土孔21。角度调节机构连接于模型箱10，角度调节机构用于调节透土板20的倾斜角度。通过角度调节机构调节透土板20的倾斜角度，并通过该软土层地基模型制备设备100获得倾斜软土地基模型，可用于室内模型试验或离心试验等以研究倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等，并且便于多次试验的开展。
在本实施例中，模型箱10为封闭钢板框架且为矩形箱，模型箱10具有顶部开口11，模型箱10长度方向A上具有第一侧箱壁12和第二侧箱壁13，模型箱10内部尺寸长(长度方向A的尺寸)、宽(宽度方向B的尺寸)和高(高度方向C的尺寸)分别为825mm、300mm和450mm，模型箱10的壁厚为15mm，其中，模型箱10的长边和高边限定出的一侧面为透明有机玻璃板(图中未示出)，有机玻璃板及模型箱10的顶部开口11处设有盖板(图中未示出)，盖板能够通过螺栓、螺钉等与钢板框架连接，并且盖板能够打开或关闭模型箱10的顶部开口11，连接处采用胶水密封，且在边角连接处焊接加劲角钢。
在其他实施例中，模型箱10也可以是其他结构形式，比如圆柱形等。
透土板20为长、宽均与模型箱10的长、宽相同的铝板，透土板20的板厚为10mm，透土板20通过角度调节机构以某一指定倾斜角度和某一指定高度固定在模型箱10内。
进一步地，角度调节机构包括两个角度调节组件30，两个角度调节组件30均连接于模型箱10，其中，一个角度调节组件30设于第一侧箱壁12，另一个角度调节组件30设于第二侧箱壁13；两个角度调节组件30分别用于调节透土板20的两端的高度。因此角度调节机构不仅能够调节透土板20的倾斜角度，以获得不同倾斜角度的倾斜软土层地基，还能调节透土板20的下表面与模型箱10的内底壁之间的距离，以获得不同厚度的软土层地基模型，便于对倾斜的软土层地质进行室内研究，以获得更为准确和接近实际地质的倾斜软土地基的破坏机理和变形规律等。
在其他实施例中，角度调节机构也可以仅仅包括一个角度调节组件30，透土板20的一端与模型箱10的箱壁铰接，另一端与角度调节组件30连接。
每个角度调节组件30包括承台31、固定组件和驱动组件；承台31用于支撑透土板20的一端，固定组件连接于所述模型箱10，固定组件与承台31铰接；驱动组件用于驱动承台31相对固定组件转动。通过驱动组件驱动承台31相对固定组件转动，使得承台31的倾斜角度改变，承台31支撑透土板20的一端，因此使得透土板20的倾斜角度也发生改变，即实现了透土板20倾斜角度的调整。
其中，驱动组件包括移动杆32和连杆33，固定组件包括固定台34和固定杆35，固定台34连接于模型箱10，固定杆35竖向可移动地设于固定台34，固定杆35与承台31铰接；移动杆32竖向可移动地设于固定台34，连杆33的一端与移动杆32铰接，连杆33的另一端与承台31铰接。固定杆35相对固定台34竖向移动能够调整承台31的高度，移动杆32沿固定台34竖向移动能够驱动承台31相对固定杆35转动。
在本实施例中，如图3、图4、图5所示，固定台34包括第一连接板341和第二连接板342，第一连接板341与第二连接板342连接并相互垂直，第一连接板341和第二连接板342共同构成出为L型的固定台34，固定台34为钢板，第一连接板341和第二连接板342通过螺栓、螺钉等与模型箱10的侧箱壁连接，其中第一连接板341位于模型箱10的外侧，第二连接板342从第一连接板341延伸至模型箱10内。
固定台34上设有多排固定孔，每排固定孔包括用于插设固定杆35的第一定位孔343和用于插设移动杆32的第二定位孔344；每排固定孔对应所述透土板20的一个倾斜角度。其中每排固定孔具有两个第一定位孔343和一个第二定位孔344，对应的，每个角度调节组件30包括两个固定杆35。第二定位孔344的中轴线和两个第一定位孔343的中轴线位于同一平面内，第二定位孔344位于两个第一定位孔343之间，一个固定杆35插设于一个第一定位孔343内。
移动杆32插设于第二定位孔344内，两个固定杆35的一端与承台31的边缘铰接，连杆33的一端与移动杆32铰接，连杆33的另一端与承台31的中部铰接(承台31的中部是指承台31上距离承台31边缘有一定距离的部位)，固定杆35和移动杆32均为一端具有铰接口的圆柱形带丝钢筋，连杆33为两端均有铰接口的四方柱状钢杆，连杆33长度(两端铰接口圆心间的竖向垂直距离)为40mm，承台31为中部和一边缘均有铰接口的长方体钢板，承台31的板厚为6mm。移动杆32竖向(与模型箱10的高度方向C一致)移动能够通过连杆33带动承台31相对固定杆35转动从而调整承台31的倾斜角度，便于透土板20倾斜角度的调节，便于模拟试验的开展。固定杆35竖向移动能够带动整个承台31在竖直方向移动，从而使承台31的高度位置改变，在保证透土板20的倾斜角度的同时还能整体调整透土板20的高度，以获得相同倾斜角度但厚度不同的软土层地基模型，便于模拟试验的开展，能够获得更多的试验数据。
为了便于固定杆35和移动杆32竖向移动距离的控制，模型箱10的连接有角度调节组件30的侧箱壁的内表面上刻有以底面为零点的刻度尺，在本实施例中，模型箱10上的刻度尺设于第一侧箱壁12和第二侧箱壁13。并且，固定杆35和移动杆32上也分别设有刻度尺，固定杆35的刻度尺的零点和移动杆32上的刻度尺的零点均位于各自的铰接口的圆心处。
进一步地，固定杆35上设有第一限位结构，第一限位结构用于限制固定杆35向下移动；移动杆32上设有第二限位结构，第二限位结构用于限制移动杆32向下移动。第一限位结构和第二限位结构的设置能够将固定杆35和移动杆32保持在某一高度位置，避免固定杆35和移动杆32向下移动，便于形成倾斜的软土层地基。
在本实施例中，第一限位结构包括设于固定杆35上的第一外螺纹和与第一外螺纹螺接的第一螺母，第一螺母螺接于固定杆35的外侧，第一螺母的下表面能够与固定台34的第二连接板342的上表面抵接，以限制固定杆35向下移动。第二限位结构包括设于移动杆32上的第二外螺纹和与第二外螺纹螺接的第二螺母，第二螺母螺接于移动杆32的外侧，第二螺母的下表面能够与固定台34的第二连接板342的上表面抵接，以限制移动杆32向下移动。
当然，其他实施例中，第一限位结构还可以是其他结构形式，比如第一限位结构包括设有固定杆35的第一外螺纹和设于第一定位孔343内的与第一外螺纹配合的第一内螺纹；第二限位结构还可以是其他结构形式，比如第二限位结构包括设有移动杆32的第二外螺纹和设于第二定位孔344内的与第二外螺纹配合的第二内螺纹。
为了使得透土板20能够被承台31稳定的支撑，在本实施例中，如图6、图7所示，透土板20的下表面设有第一连接部231，承台31的上表面设有用于与第一连接部231连接的第二连接部311；当透土板20被支撑于承台31上时，第一连接部231与第二连接部311连接。第一连接部231和第二连接部311连接能够使得透土板20被稳定的支撑于承台31，有利于软土层形成稳定的倾斜面。
其中，第一连接部231为设于透土板20的下表面的榫头，第二连接部311为设于承台31的上表面的卯眼。榫头与卯眼形成榫卯连接，其连接方式简单、可靠，不会增加透土板20和角度调节组件30的结构复杂性，也便于透土板20与承台31之间的安装和拆卸。
在其他实施例中，第一连接部231也可以是设于透土板20的下表面的卯眼，第二连接部311为设于承台31上表面的榫头。
在本实施例中，透土板20的端部设有容纳槽22，容纳槽22贯穿透土板20上下两侧；容纳槽22的底壁连接有安装板23，安装板23容纳于容纳槽22内，安装板23的上表面与透土板20的上表面平齐，榫头设于安装板23的下表面；当透土板20被支撑于承台31上时，承台31容纳于容纳槽22内，即透土板20的下表面标高低于承台31的下表面标高，当制作软土层时，软土层的表面是与透土板20的下表面贴合，避免承台31的下表面影响软土层的倾斜面。
需要说明的是，每排固定孔在第二连接板342上的布置位置满足以下公式一：
Figure BDA0002542834120000111
其中，x为每排固定孔的圆心至第二连接板342靠近第一连接板341的边缘的距离，θ为承台31与水平面所夹锐角角度(即软土层表面的倾斜角度，也是透土板20的倾斜角度)，Ml、Mt分别为模型箱10内部长度和模型箱10壁厚，Gt为第一连接板341的厚度，a为透土板20容纳槽22的深度m与承台31长度之差(承台31的长度为侧边铰接口圆心至另一侧边的距离)。
需要说明的是，移动杆32的刻度零点至固定杆35的刻度零点的竖向垂直距离满足以下公式二：
Figure BDA0002542834120000112
其中，yu为软土层表面倾斜时软土层表面标高较高一侧移动杆32刻度零点至固定杆35刻度零点的竖向垂直距离，yd为软土层表面倾斜时软土层表面标高较低一侧移动杆32刻度零点至固定杆35刻度零点的竖向垂直距离，θ为承台31与水平面所夹锐角角度(即软土层表面的倾斜角度)，Ll为连杆33长度(两端铰接口圆心间的距离，即连杆33自身的长度)，b为承台31中部铰接口和边缘铰接口圆心间的距离。
在本实施例中，涉及到透土板20的长度、承台31的长度、安装板23的长度、容纳槽22的深度的测量方向可参照当透土板20、承台31、安装板23安装在模型箱上后的模型箱10的长度方向。
如图8所示，软土层地基模型制备设备100内形成有软土层300和硬质土层200。本申请第二方面实施例中提供一种根据第一方面实施例的软土层地基模型制备设备的软土层地基模型制备方法，包括以下步骤：
步骤一：硬质土层200的制作。
将硅油涂抹在模型箱10的侧箱壁以减小模型箱10的侧箱壁对土体的摩擦力，将制备好的粉质粘土分若干次装入模型箱10内，并使用重锤分层夯实，层间“拉毛”处理，后将已夯实的硬质土层200切削成如图8所示中心高度为50mm且表面倾斜角度为5°的硬质土层200，该硬质土层200的表面的倾斜角度也即为后续制作的软土层300底面倾斜角度。
步骤二：固定台34的安装。
在模型箱10长度方向A上相对的两个侧箱壁(第一侧箱壁12和第二侧箱壁13)上均安装固定台34，通过螺栓、螺钉等将固定台34的第一连接板341连接于模型箱10的侧壁外侧，第二连接板342连接于模型箱10的侧壁的顶部，固定台34的第二连接板342延伸至模型箱10内。
步骤三：安装固定杆35、移动杆32、连杆33和承台31。
将固定杆35插设于第一定位孔343、将移动杆32插设于第二定位孔344、固定杆35的一端与承台31的边缘铰接，连杆33的一端与移动杆32的一端铰接，连杆33的另一端与承台31的中部铰接。
在本实施例中，固定台34上具有软土层300表面倾斜角度θ分别为5°、10°、15°、20°和25°时的共五排固定孔，且满足下表：
θ(°) 5° 10° 15° 20° 25°
x(mm) 34.04 38.65 46.3 56.93 70.45
步骤四：通过角度调节机构调整透土板20的倾斜角度。
固定杆35的调试：根据所需要制备的模型箱10中硬质土层200的厚度、软土层300的厚度及表面和底面倾斜角度，分别计算软土层300两侧的顶面标高，对于本实施例，硬质土层200中心厚度50mm，软土层300的中心厚度100mm，软土层300的表面及底面倾角分别为10°和5°，计算后软土层300两侧顶面标高分别为77.27mm(软土层300较低一侧的标高)和222.74mm(软土层300较高一侧的标高)，根据模型箱10的长度方向A上的第一侧箱壁12和第二侧箱壁13的刻度尺，上下调整固定杆35至对应刻度处并用第一螺母拧紧固定。
移动杆32的调试：移动杆32刻度零点至固定杆35刻度零点的竖向垂直距离满足公式二，本实施例中，经计算模型箱10两侧移动杆32刻度零点至固定杆35刻度零点的竖向垂直距离分别为18mm和14.33mm，根据移动杆32和固定杆35上的刻度尺，上下调整移动杆32至对应刻度处并用第二螺母拧紧固定。
移动杆32和固定杆35调整完成后，承台31的倾斜角度也就确定了，将透土板20上的榫头与承台31上的卯眼配合，将透土板20安放于承台31上，则承台31的倾斜角度即为透土板20的倾斜角度，透土板20倾斜角度即为软土层300的表面倾斜角度。
步骤五：软土层300的制作
按比设计多约30％的量(考虑软土固结沉降及后续切削多余软土)，将制备好的软土放入硬土层制作完成后的模型箱10中并初步整平，后在软土表面覆盖一层透水土工布，待其具备一定的强度后压上荷载板，放入固结加荷装置进行固结，在固结过程中采用袖珍静力触探仪测量软土的不排水剪切强度，待固结至所需强度后(本实施例为12kpa)取出模型箱10并沿透土板20切削软土层300，获得固结后具有指定强度和指定表面、底面倾斜角度的软土层300。
步骤六：拆卸角度调节机构和透土板20
分别拆除透土板20和角度调节机构，并安装模型箱10有机玻璃侧板和上盖板，至此获得固结后软土层300不排水剪切强度为12kpa、表面和底面倾斜角度分别为10°和5°的大型倾斜软土地基模型箱10。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软土层地基模型制备设备，其特征在于，包括：
模型箱；
透土板，所述透土板设于所述模型箱内，所述透土板上设有多个透土孔；以及
角度调节机构，所述角度调节机构连接于所述模型箱，所述角度调节机构用于调节所述透土板的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述角度调节机构包括两个角度调节组件，所述两个角度调节组件均连接于所述模型箱；
所述两个角度调节组件分别用于调节所述透土板的两端的高度和倾斜角度。
3.根据权利要求2所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，每个角度调节组件包括承台、固定组件和驱动组件；
所述承台用于支撑所述透土板的一端，所述固定组件连接于所述模型箱，所述固定组件与所述承台铰接；
所述驱动组件用于驱动所述承台相对所述固定组件转动。
4.根据权利要求3所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述驱动组件包括移动杆和连杆，所述移动杆竖向可移动地设于所述固定组件，所述连杆的一端与所述移动杆铰接，所述连杆的另一端与承台铰接。
5.根据权利要求4所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述固定组件包括固定台和固定杆；
所述固定台连接于所述模型箱，所述固定杆竖向可移动地设于所述固定台，所述移动杆竖向可移动地设于所述固定台；
所述固定杆与所述承台铰接，所述固定杆相对所述固定台竖向移动能够调整所述承台的高度。
6.根据权利要求5所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述固定台上设有多排固定孔，每排固定孔包括用于插设所述固定杆的第一定位孔和用于插设所述移动杆的第二定位孔；
每排固定孔对应所述透土板的一个倾斜角度。
7.根据权利要求5或6所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述固定杆上设有第一限位结构，所述第一限位结构用于限制所述固定杆向下移动；
所述移动杆上设有第二限位结构，所述第二限位结构用于限制所述移动杆向下移动。
8.根据权利要求3所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述透土板的下表面设有第一连接部，所述承台的上表面设有用于与所述第一连接部连接的第二连接部；
当所述透土板被支撑于所述承台上时，所述第一连接部与所述第二连接部连接。
9.根据权利要求8所述的软土层地基模型制备设备，其特征在于，所述透土板的端部设有容纳槽，所述容纳槽贯穿所述透土板上下两侧；
所述容纳槽的底壁连接有安装板，所述安装板容纳于所述容纳槽内，所述第一连接部设于所述安装板的下表面；
当所述透土板被支撑于所述承台上时，所述承台容纳于所述容纳槽内。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的软土层地基模型制备设备的软土层地基模型制备方法，其特征在于，包括：
通过角度调节机构调整透土板的倾斜角度；
向模型箱内加入软土，软土经所述透土板上的透土孔下落至所述透土板下方的空间并在制备过程中始终填满所述透土板下方的空间；
软土达到制备要求后，将所述透土板和所述角度调节机构从所述模型箱内取出。
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