CN111707533A - 一种土质边坡坡面模型、制作方法、冲刷试验装置及方法 - Google Patents

一种土质边坡坡面模型、制作方法、冲刷试验装置及方法 Download PDF

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CN111707533A CN202010633460.3A CN202010633460A CN111707533A CN 111707533 A CN111707533 A CN 111707533A CN 202010633460 A CN202010633460 A CN 202010633460A CN 111707533 A CN111707533 A CN 111707533A
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Abstract

本发明提供了一种用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置，包括试验箱体，还包括安装在试验箱体内的模型箱和加载装置，所述的试验箱体中还安装有降雨装置；所述的模型箱的一侧与试验箱体铰接，所述的模型箱与试验箱体铰接的另一端还安装有反力板，所述的反力板与试验箱体之间还连接有模型箱变角装置。本发明通过压力加载装置和模型箱制作边坡坡面模型，可精准的保证坡面模型的压实度，避免了大土方量的使用，缩短了试验周期，节约了试验的资金和人力消耗；通过模型箱变角装置可调整模型箱的倾斜角度，可满足不同倾角坡面的试验要求。通过降雨流量控制装置可以调整降雨强度、降雨历时和降雨类型，可以实现不同降雨参数的边坡降雨冲刷试验。

Description

一种土质边坡坡面模型、制作方法、冲刷试验装置及方法
技术领域
本发明属于土工模型实验技术领域，具体涉及一种土质边坡坡面模型、制作方法、冲刷试验装置及方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展和基础建设的大力推进，在公路铁路、治沟造地、平山造城等重大工程建设中存在着大量的土质边坡。裸露的边坡坡面在短时强降雨、持续性降雨等因素的干扰下极易产生坡面土体失稳，会产生冲蚀、剥落、冲沟等边坡浅层病害，甚至会进一步引起边坡的整体失稳。
国内外有大量学者对边坡坡面冲刷破坏特征进行了研究，并相继开发研制了许多抗冲刷性能良好的坡面防护材料。而验证边坡坡面防护材料抗冲刷性能以及研究坡面冲刷破坏特征最为直观的方法是开展冲刷试验，其中冲刷试验可分为现场冲刷试验和室内降雨冲刷模型试验。现场试验由于规模较大，导致试验耗资多且试验周期长。而室内降雨冲刷模型试验的模型尺寸较小，试验周期短且耗资少，受到了广泛的应用。
边坡坡面降雨冲刷模型试验主要包括两个步骤：①模型制作；②降雨冲刷。边坡模型的制作是开展降雨冲刷模型试验的基础，目前较为常用的边坡模型制作方法是首先将土体分层夯实后，再根据试验要求的坡度进行人工削坡，但是这种方法存在以下问题：(1)土体在分层夯实过程中难以达到试验要求密实度，且若模型尺寸较大时，模型各部分密实度的一致性难以保证。(2)模型制作时用土量较大，制作过程比较繁琐，要开展不同坡率、不同护坡材料等多组边坡冲刷试验时试验周期较长。降雨冲刷时，现有降雨设备的降雨强度大多为一固定值，不具备实时调控降雨强度的功能。
发明内容
针对上述现有技术不足与缺陷，本发明的目的在于，提供一种土质边坡坡面模型、制作方法、冲刷试验装置及方法，解决现有技术中的装置土层压实不均匀、边坡冲刷试验时试验周期较长的技术问题。
为了达到上述目的，本申请采用如下技术方案予以实现：一种用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置，包括试验箱体，还包括安装在试验箱体内的模型箱和加载装置，所述的试验箱体中还安装有降雨装置；
所述的模型箱的一侧与试验箱体铰接，所述的模型箱与试验箱体铰接的另一端还安装有反力板，所述的反力板与试验箱体之间还连接有模型箱变角装置，所述的模型箱变角装置用于举升模型箱安装有反力板的一侧。
本发明还具有如下技术特征：
所述的试验箱体包括底板、顶板和支撑在底板和顶板之间的支撑柱；
所述的模型箱的一侧与底板铰接，所述的加载装置安装在顶板上，所述的降雨装置安装在支撑柱上；
所述的模型箱为一个顶部开口、底部封闭的长方体形状，所述的模型箱侧壁上开设有挡土板卡槽，所述的挡土板卡槽中安装有挡土板；
所述的模型箱变角装置包括顶升油缸和安装在顶升油缸下部的顶升油缸底座；
所述的顶升油缸底座和连接在底板上的第一铰耳通过第一销轴铰接，顶升油缸顶端和连接在反力板上的第二铰耳通过第二销轴铰接；
所述的模型箱与底板铰接的一侧还开设有流水口，所述的流水口与导流槽连接，导流槽安装在底板上；
所述的模型箱开有流水口的一侧的内侧还对称布置有导流板。
所述的加载装置包括安装在顶板下方的导轨装置，所述的导轨装置包括与顶板连接的导轨和与导轨连接的压力加载装置；
所述的导轨的一端伸出试验箱体，伸出试验箱体的一端上连接有加载装置驱动装置。
所述的压力加载装置包括依次连接的压板、加载油缸、加载油缸底座和固定支座，所述的固定支座和导轨连接；
所述的压板宽度与模型箱的宽度相同。
所述的降雨装置包括降雨装置框架和布置在降雨装置框架上的喷水装置；
所述的喷水装置包括主导水管和与主导水管连通的副导水管，所述的副导水管与内部导水管通过连接管连通，所述的内部导水管十字联通交叉布置，内部导水管上安装有多个降雨喷头；
所述的主导水管上还连接有流量控制阀和流量计。
所述的支撑柱上安装有降雨装置承载片，所述的降雨装置安装在降雨装置承载片上。
所述的导流槽与流水口连接的一侧采用柔性材料，另一侧采用刚性材料。
所述的试验箱体的底板底部还连接有多个移动装置，所述的底板的底部开设有万向轮安装槽，所述的移动装置包括安装在万向轮安装槽中的万向轮，所述的万向轮通过升降螺杆和升降阀与底板连接。
一种土质边坡坡面模型制作方法，所述的方法通过所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板安装在所述的挡土板卡槽内，由于挡土板卡槽之间的距离相等，故将根据试验所需用土量称量好的土体按照挡土板与所述的模型箱拼接成的容器的底面积均分，将均分后的土体填充进所述的挡土板与所述的模型箱拼接成的容器中，控制所述的压力加载装置将土体压实至设定好的坡面模型厚度即可；调整所述的挡土板在所述的模型箱中的位置，调整压力加载装置的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱，需要注意，由于模型箱中导流板处的底面形状不是矩形，压板难以施压，此处的土体通过人工辅助锤击的方式进行压实；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置来调整模型箱的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型。
一种土质边坡坡面模型，所述的土质边坡坡面模型由上述的方法制得。
一种土质边坡坡面模型制作及冲刷试验方法，所述的方法通过所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板安装在所述的挡土板卡槽内，由于挡土板卡槽之间的距离相等，故将根据试验所需用土量称量好的土体按照挡土板与所述的模型箱拼接成的容器的底面积均分，将均分后的土体填充进所述的挡土板与所述的模型箱拼接成的容器中，控制所述的压力加载装置将土体压实至设定好的坡面模型厚度即可；调整所述的挡土板在所述的模型箱中的位置，调整压力加载装置的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱，需要注意，由于模型箱中导流板处的底面形状不是矩形，压板难以施压，此处的土体通过人工辅助锤击的方式进行压实；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置来调整模型箱的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型；
步骤四：设置降雨参数，进行降雨冲刷；
将降雨装置安装至支撑柱上的降雨装置承载片上，通入水，通过流量控制阀和流量计实现试验所需的降雨，进行降雨冲刷。
本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
(Ⅰ)本发明通过压力加载装置和模型箱制作边坡坡面模型，可精准的保证坡面模型的压实度，避免了大土方量的使用，缩短了试验周期，节约了试验的资金和人力消耗；
(Ⅱ)本发明通过模型箱变角装置可调整模型箱的倾斜角度，可满足不同倾角坡面的试验要求。
(Ⅲ)本发明通过流量控制阀和流量计可以调整降雨强度、降雨历时和降雨类型，可以实现不同降雨参数的边坡降雨冲刷试验。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明侧面结构示意图；
图3为本发明模型箱变角装置结构示意图；
图4为本发明模型箱结构示意图；
图5为本发明降雨机构的结构示意图；
图6为本发明压实工作状态示意图；
图7为本发明冲刷工作状态示意图；
图8为本发明移动装置伸出状态示意图；
图中各个标号的含义为：1-试验箱体，2-模型箱，3-加载装置，4-降雨装置，5-反力板，6-模型箱变角装置，7-底板，8-顶板，9-支撑柱，10-挡土板卡槽，11-挡土板，12-顶升油缸，13-顶升油缸底座，14-第一铰耳，15-第一销轴，16-第二铰耳，17-第二销轴，18-流水口，19-导流槽，20-导流板，21-导轨装置，22-导轨，23-压力加载装置，24-加载装置驱动装置，25-压板，26-加载油缸，27-加载油缸底座，28-固定支座，29-降雨装置框架，30-喷水装置，31-主导水管，32-副导水管，33-内部导水管，34-连接管，35-降雨喷头，36-流量控制阀，37-流量计，38-降雨装置承载片，39-移动装置，40-万向轮安装槽，41-万向轮，42-升降螺杆，43-升降阀，44-刻度。
以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
需要提供一种集坡面模型制作和降雨冲刷试验为一体，能够精准便捷地控制坡面模型的压实度、坡面模型的坡率、不同的降雨强度、不同的降雨类型、不同降雨历时等试验参数的土质边坡坡面模型制作及降雨冲刷模型试验的装置。
本发明，提供一种集坡面模型制作和降雨冲刷试验为一体，能够精准便捷地控制坡面模型的压实度、坡面模型的坡率、不同的降雨强度、不同的降雨类型、不同降雨历时等试验参数的土质边坡坡面模型制作及降雨冲刷模型试验的装置。
通过调节压力加载装置的加载压力可制作不同压实度和厚度的坡面模型；
利用模型箱变角装置、降雨装置，可实现模型箱倾角和降雨强度、降雨历时、降雨类型的精密调节，实现不同坡率以及不同降雨参数条件下的多变量降雨冲刷模型试验；
通过螺杆升降万向轮装置，能够实现设备的便捷移动。
该设备可精准地保证模型土体的密实程度，缩短模型制作时间，减少试验用土量，并实现不同坡率和降雨参数条件下的土质边坡坡面降雨冲刷模型试验。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1～图8所示，本实施例给出一种土质边坡坡面模型冲刷试验装置，包括试验箱体1，还包括安装在试验箱体1内的模型箱2和加载装置3，所述的试验箱体1中还安装有降雨装置4；
所述的模型箱2的一侧与试验箱体1铰接。所述的模型箱2与试验箱体1铰接的另一端还安装有反力板5，所述的反力板5与试验箱体1之间还连接有模型箱变角装置6，所述的模型箱变角装置6用于举升模型箱2安装有反力板5的一侧。降雨装置4用于冲刷模型箱2中的模型土体，加载装置3用于压实模型箱2中的模型土体，模型箱2的一侧与试验箱体1铰接，模型箱变角装置6使得模型箱2的角度可调，可以模拟不同坡度下的边坡受冲刷的情况。
作为本实施例的一种优选，所述的试验箱体1包括底板7、顶板8和支撑在底板7和顶板8之间的支撑柱9；试验箱体1的这种结构可以很容易地观察到试验箱体1内的试验状况。
所述的模型箱2的一侧与底板7铰接，所述的加载装置3安装在顶板8上，所述的降雨装置4安装在支撑柱9上；
所述的模型箱2为一个顶部开口、底部封闭的长方体形状，所述的模型箱2侧壁上开设有挡土板卡槽10，所述的挡土板卡槽10中安装有挡土板11。当模型箱2长度较大时，利用挡土板11和挡土板卡槽10相配合，分段为模型箱2中的土体进行压实。
所述的模型箱变角装置6包括顶升油缸12和安装在顶升油缸12下部的顶升油缸底座13；
所述的顶升油缸底座13和连接在底板7上的第一铰耳14通过第一销轴15铰接，顶升油缸12顶端和连接在反力板5上的通过第二销轴17铰接。
模型箱变角装置6由第二铰耳16、顶升油缸12、顶升油缸底座13和第一铰耳14依次连接而成，第二铰耳16和反力板5连接，第一铰耳14和底板7连接。
模型箱变角装置6用于举升模型箱2的一侧，便于模拟不同的坡度。举升时，油缸底座13上的顶升油缸12伸长，通过第二铰耳16顶起反力板5，反力板5带动模型箱2的一侧举升，由于举升后油缸底座13和底板7、顶升油缸12和反力板5的角度发生变化，所以顶升油缸底座13和底板7铰接，顶升油缸12顶端和反力板5铰接。
作为本实施例的一种优选，所述的模型箱2与底板7铰接的一侧还开设有流水口18，所述的流水口18与导流槽19连接，导流槽19安装在底板7上；
所述的模型箱2开有流水口18的一侧的内侧还对称布置有导流板20。流水口18、导流槽19和导流板20的设计是为了更好的排出降雨装置4中排出的水。
作为本实施例的一种优选，所述的加载装置3包括安装在顶板8下方的导轨装置21，所述的导轨装置21包括与顶板8连接的导轨22和与导轨22连接的压力加载装置23；
所述的导轨22的一端伸出试验箱体1，伸出试验箱体1的一端上连接有加载装置驱动装置24。压力加载装置23与导轨22连接，使得压力加载装置23可以分别对模型箱2中的土体进行压实。导轨22的一端伸出试验箱体1，一方面为了方便安装加载装置驱动装置24，另一方面当使用降雨装置4进行冲刷试验时，压力加载装置23可以移出试验箱体1，不影响冲刷试验的进行。
作为本实施例的一种优选，所述的压力加载装置23包括依次连接的压板25、加载油缸26、加载油缸底座27和固定支座28，所述的固定支座28和导轨22连接；
所述的压板25宽度与模型箱2的宽度相同。
作为本实施例的一种优选，所述的降雨装置4包括降雨装置框架29和布置在降雨装置框架29上的喷水装置30；
所述的喷水装置30包括主导水管31和与主导水管31连通的副导水管32，所述的副导水管32与内部导水管33通过连接管34连通，所述的内部导水管33十字联通交叉布置，内部导水管33上安装有多个降雨喷头35；为满足流量要求，主导水管31的直径应大于副导水管32的直径，副导水管32的直径应大于内部导水管33的直径，主导水管31、副导水管32和内部导水管22的直径应匹配。
实际使用时，为使降雨装置4能够安置在降雨装置承载片38上，降雨装置框架29的长、宽尺寸应略小于顶板8的尺寸，同时内部导水管33交叉形成的降雨网格覆盖面积应大于模型箱2的底面积，且模拟降雨不应覆盖到导流槽19。
所述的主导水管32上还连接有流量控制阀35和流量计36。流量控制阀36和流量计37用于控制降雨装置4的出水量，以模拟不同降雨量对边坡的影响。
作为本实施例的一种优选，所述的支撑柱9上安装有降雨装置承载片37，所述的降雨装置4安装在降雨装置承载片38上。
作为本实施例的一种优选，所述的导流槽19与流水口18连接的一侧采用柔性材料，另一侧采用刚性材料。
作为本实施例的一种优选，所述的试验箱体1的底板7底部还连接有多个移动装置39，所述的底板7的底部开设有万向轮安装槽40，所述的移动装置39包括安装在万向轮安装槽40中的万向轮41，所述的万向轮41通过升降螺杆42和升降阀43与底板7连接。本实施例中有四个移动装置39，当本实施例使用时，转动升降阀43，使得万向轮41收回万向轮安装槽40中，使得本装置在试验时的稳定，当需要移动本装置时，转动升降阀43，使得万向轮41从万向轮安装槽40中伸出，方便移动本装置。
实施例2：
一种土质边坡坡面模型制方法，所述的方法通过所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱2的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板11安装在所述的挡土板卡槽10内，由于挡土板卡槽10之间的距离相等，故将根据试验所需用土量称量好的土体按照挡土板11与所述的模型箱2拼接成的容器的底面积均分，将均分后的土体填充进模型箱2中，控制所述的压力加载装置23将土体压实至设定好的坡面模型厚度即可；调整所述的挡土板11在所述的模型箱2中的位置，调整压力加载装置23的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱2，需要注意，由于模型箱2中导流板20处的底面形状不是矩形，压板25难以施压，此处的土体通过人工辅助锤击的方式进行压实；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置6来调整模型箱2的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型。
实施例3：
一种土质边坡坡面模型，所述的土质边坡坡面模型实施例2中的方法制得。通过压力加载装置和模型箱制作边坡坡面模型，可精准的保证坡面模型的压实度，避免了大土方量的使用，缩短了试验周期，节约了试验的资金和人力消耗；
实施例4：
一种土质边坡坡面模型制作及冲刷试验方法，所述的方法通过所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱2的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板11安装在所述的挡土板卡槽10内，由于挡土板卡槽10之间的距离相等，故将根据试验所需用土量称量好的土体按照挡土板11与所述的模型箱2拼接成的容器的底面积均分，将均分后的土体填充进所述的挡土板11与所述的模型箱2拼接成的容器23中，控制所述的压力加载装置23将土体压实至设定好的坡面模型厚度即可；调整所述的挡土板11在所述的模型箱2中的位置，调整压力加载装置23的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱2，需要注意，由于模型箱2中导流板20处的底面形状不是矩形，压板25难以施压，此处的土体通过人工辅助锤击的方式进行压实；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置6来调整模型箱2的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型；
步骤四：设置降雨参数，进行降雨冲刷；
将降雨装置4安装至支撑柱9上的降雨装置承载片38上，通入水，通过流量控制阀36和流量计37实现试验所需的降雨，进行降雨冲刷。

Claims (10)

1.一种土质边坡坡面模型冲刷试验装置，包括试验箱体(1)，其特征在于，还包括安装在试验箱体(1)内的模型箱(2)和加载装置(3)，所述的试验箱体(1)中还安装有降雨装置(4)；
所述的模型箱(2)的一侧与试验箱体(1)铰接，所述的模型箱(2)与试验箱体(1)铰接的另一端还安装有反力板(5)，所述的反力板(5)与试验箱体(1)之间还连接有模型箱变角装置(6)，所述的模型箱变角装置(6)用于举升模型箱(2)安装有反力板(5)的一侧。
2.如权利要求1所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的试验箱体(1)包括底板(7)、顶板(8)和支撑在底板(7)和顶板(8)之间的支撑柱(9)；
所述的模型箱(2)的一侧与底板(7)铰接，所述的加载装置(3)安装在顶板(8)上，所述的降雨装置(4)安装在支撑柱(9)上；
所述的模型箱(2)为一个顶部开口、底部封闭的长方体形状，所述的模型箱(2)侧壁上开设有挡土板卡槽(10)，所述的挡土板卡槽(10)中安装有挡土板(11)；
所述的模型箱变角装置(6)包括顶升油缸(12)和安装在顶升油缸(12)底端的顶升油缸底座(13)，所述的顶升油缸底座(13)和连接在底板(7)上的第一铰耳(14)通过第一销轴(15)铰接，顶升油缸(12)顶端和连接在反力板(5)上的第二铰耳(16)通过第二销轴(17)铰接；
所述的模型箱(2)与底板(7)铰接的一侧还开设有流水口(18)，所述的流水口(18)与导流槽(19)连接，导流槽(19)安装在底板(7)上；
所述的模型箱(2)开有流水口(18)的一侧的内侧还对称布置有导流板(20)。
3.如权利要求1所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的加载装置(3)包括安装在顶板(8)下方的导轨装置(21)，所述的导轨装置(21)包括与顶板(8)连接的导轨(22)和与导轨(22)连接的压力加载装置(23)；
所述的导轨(22)的一端伸出试验箱体(1)，伸出试验箱体(1)的一端上连接有加载装置驱动装置(24)；
所述的压力加载装置(23)包括依次连接的压板(25)、加载油缸(26)、加载油缸底座(27)和固定支座(28)，所述的固定支座(28)和导轨(22)连接；
所述的压板(25)宽度与模型箱(2)的宽度相同。
4.如权利要求1所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的降雨装置(4)包括降雨装置框架(29)和布置在降雨装置框架(29)上的喷水装置(30)；
所述的喷水装置(30)包括主导水管(31)和与主导水管(31)连通的副导水管(32)，所述的副导水管(32)与内部导水管(33)通过(34)连通，所述的内部导水管(33)十字联通交叉布置，内部导水管(33)上安装有多个降雨喷头(35)；
所述的主导水管(32)上还连接有流量控制阀(36)和流量计(37)。
5.如权利要求2所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的支撑柱(9)上安装有降雨装置承载片(38)，所述的降雨装置(4)安装在降雨装置承载片(38)上。
6.如权利要求2所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的导流槽(19)与流水口(18)连接的一侧采用柔性材料，另一侧采用刚性材料。
7.如权利要求2所述的土质边坡坡面模型冲刷试验装置，其特征在于，所述的试验箱体(1)的底板(7)底部还连接有多个移动装置(39)，所述的底板(7)的底部开设有万向轮安装槽(40)，所述的移动装置(39)包括安装在万向轮安装槽(40)中的万向轮(41)，所述的万向轮(41)通过升降螺杆(42)和升降阀(43)与底板(7)连接。
8.一种土质边坡坡面模型制作方法，其特征在于，所述的方法通过如权利要求1～7所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱(2)的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板(11)安装在所述的挡土板卡槽(10)内，将土体填充进模型箱(2)中，控制所述的压力加载装置(23)将土体压实至设定好的坡面模型厚度；调整所述的挡土板(11)在所述的模型箱(2)中的位置，调整压力加载装置(23)的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱(2)；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置(6)来调整模型箱(2)的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型。
9.一种土质边坡坡面模型，其特征在于，所述的土质边坡坡面模型由权利要求8所述的方法制得。
10.一种土质边坡坡面模型制作及冲刷试验方法，其特征在于，所述的方法通过如权利要求1～7所述的用于土质边坡坡面模型制作及冲刷试验装置进行，所述的方法包括如下步骤：
步骤一：计算达到试验要求压实度所需用土量；
首先通过室内击实试验获得试验土体的最大干密度ρmax，根据试验要求压实度，结合试验土体的最大干密度、模型箱(2)的底面积S和坡面模型厚度h计算制作一个坡面模型所需用土量；
步骤二：逐次填料、压实；
将所述的挡土板(11)安装在所述的挡土板卡槽(10)内，将土体填充进模型箱(2)中，控制所述的压力加载装置(23)将土体压实至设定好的坡面模型厚度；调整所述的挡土板(11)在所述的模型箱(2)中的位置，调整压力加载装置(23)的位置，重复加压过程，直至将土体填充满整个模型箱(2)；
步骤三：调整所述模型箱倾角；
通过模型箱变角装置(6)来调整模型箱(2)的倾角，得到不同倾斜度的边坡坡面模型；
步骤四：设置降雨参数，进行降雨冲刷；
将降雨装置(4)安装至支撑柱(9)上的降雨装置承载片(38)上，通入水，通过流量控制阀(36)和流量计(37)实现试验所需的降雨，进行降雨冲刷试验。
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