为了指导模型试验填料并提高试验精度，选取泥岩相似材料制作试件进行试验，研究模型试验填料过程的3个影响因素对泥岩相似材料力学性能的影响。分析结果表明：分层层数由1层增加至5层，相似材料的单轴抗压强度、弹性模量和抗拉强度分别降低了23.80%、32.20%、20.83%；压实次数由1次增加至5次，相似材料的单轴抗压强度、弹性模量和抗拉强度分别提高了15.00%、28.61%、6.76%；相比于进行粗糙处理的界面处理方式，在此基础上喷洒石膏水处理时单轴抗压强度提高了14.25%，弹性模量提高了22.63%，抗拉强度提高了7.99%。建立了相似材料力学性质与填料过程影响因素之间的多元线性回归方程，结合试验结果和方程可以指导模型试验填料，防止相似材料力学性能下降，提高试验精度。