1.一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：包括试验箱(1)、彩色土体(6)、量测系统和隧道开挖模拟装置；

所述的试验箱(1)为可视化钢化玻璃箱，玻璃箱带底并敞口，且在相对的两壁面上预制孔洞，在壁面外侧孔洞的周边外设置“凹”形不锈钢滑槽，用于安装玻璃挡板；所述的试验箱(1)的四壁有精密刻度的尺寸线(2)；

所述的试验箱内装有彩色土体(6)，彩色土体(6)的表层低于试验箱的开口面；

所述的彩色土体(6)分层填筑于试验箱(1)内，作为土层位移沉降曲线监测的参考标志；

所述的隧道开挖模拟装置包括拉拔仪器、内管(4)和外管(3)；所述的内管(4)模拟隧道的砌衬，外管(3)模拟盾构机的盾壳；所述的内管(4)和外管(3)嵌套在一起，水平安装在试验箱的孔洞中；所述的内管(4)和外管(3)之间留有空隙，两端用泡沫环密封；所述的内管(4)贯穿箱体，左端与试验箱(1)上的玻璃挡板紧接，右端伸出试验箱外；所述的外管(3)左端距试验箱左壁10-30cm，右端伸出试验箱外20cm；外管(3)右端伸出部分沿环向均布圆孔，所述的拉拔仪器通过绳索连接到外管(3)的圆孔上；所述的外管(3)外侧沿轴向有刻度标记；

所述的量测系统包括沉降组件、位移传感器(7)、数据采集仪(8)和计算机(9)；所述的沉降组件有多个，分别位于外管(3)以上、彩色土体表层(5)以下的彩色土体(6)中，所述的沉降组件的上端与位移传感器(7)连接；所述的位移传感器(7)布置在彩色土体表层(5)上；

所述的位移传感器(7)通过数据线与数据采集仪(8)连接，所述的数据采集仪(8)与计算机(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：所述的试验箱(1)上四壁设置的孔洞高度不同，孔洞直径比外管(3)外径大0.1-0.2mm。

3.根据权利要求1所述的一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：所述的试验箱(1)壁面外侧孔洞的周边外设置的“凹”形不锈钢滑槽内安装玻璃挡板。

4.根据权利要求1所述的一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：所述的沉降组件由螺纹金属杆(10)、光滑套管(11)和塑料板(12)组成，所述的螺纹金属杆(10)的外部套有光滑套管(11)，其下部固定在塑料板(12)上，其上部与位移传感器(7)连接。

5.根据权利要求1所述的一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：所述的外管(3)为PVC管或钢管，所述的内管(4)为PVC管或钢管，所述的光滑套管(11)为PVC管或铜管。

6.根据权利要求1所述的一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置，其特征在于：所述的彩色土体(6)具有与试验用土相同的特性。

7.一种结合表观和内部量测的地层位移量测装置的量测方法，其特征在于：包括以下步骤：A、分层填筑彩色土体(6)；

彩色土体(6)填装过程中，按试验需求将不同彩色标记的土体分层填筑到已预先安装好隧道开挖模拟装置的试验箱(1)内，使不同彩色土体(6)的标记层与试验箱(1)壁上相应的尺寸刻度完好重合，用于不同彩色土层位移的观察与记录；

B、布设彩色土体(6)内部的量测系统；

根据试验需求确定监测面位置及测点填埋深度，在彩色土体(6)填筑到测点填埋深度位置时布设沉降组件，彩色土体(6)填筑完毕，将位移传感器(7)连接到沉降组件的上部，并将位移传感器(7)经数据采集仪(8)连接到计算机(9)；

C、模拟隧道的开挖；

通过拉拔仪器均匀拉拔外管(3)，以均匀的进尺逐步释放土体位移，产生的地层损失模拟隧道的开挖过程；

D、试验数据的处理；

试验数据的处理包括箱体边缘彩色土层位移和箱体内部土体位移，具体步骤如下：D1、选取能反映试验箱(1)体边缘彩色土层沉降曲线整体轮廓的数组测点，根据试验箱(1)壁上的尺寸刻度，量测出各层测点的坐标，将各测点坐标输入数据拟合软件origin，得到准确的拟合曲线；

D2、提取位移传感器(7)采集的各进尺结束后的位移数据，做出各层测点位移关于进尺的时程曲线，即各测点位移与外管(3)左端所在位置的函数关系Si＝fi(y)；式中y为外管(3)左端所在位置与测点所在断面的水平距离，拉拔方向为正向，测点所在位置为原点，Si为测点i的位移，fi(y)为测点i的位移与外管(3)左端所在位置的函数关系，i为不同的测点标号；

D3、利用上述函数fi(y)，根据外管(3)左端所在断面与洞口所在玻璃的距离，预测出边缘彩色土层的位移Si＝fi(y)；将预测结果与步骤D1中所述的观测曲线进行对比分析，并利用观测曲线的线型对量测结果进行修正。