1.一种盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟装置，其特征在于，包括稳定架（1）、设置在所述稳定架（1）上的外壳组件（2）、设置在所述外壳组件（2）内且用于对盾构隧道管片（10）进行X向及Y向限位的限位器（3）以及位于所述盾构隧道管片（10）下方且用于模拟地层结构的地层模拟组件（4）；

所述盾构隧道管片（10）的顶面设置有荷载承载板（5），所述荷载承载板（5）上布置有用于监测变形沉降的监测件（6），用于X向限位的限位器（3）分别设置在盾构隧道管片（10）的侧面和外壳组件（2）之间，用于Y向限位的限位器（3）分别设置在盾构隧道管片（10）的端面和外壳组件（2）之间；

所述限位器（3）包括伸缩板支座（30）以及分别设置在所述伸缩板支座（30）上的伸缩板（31）和弹簧套筒（32），所述伸缩板（31）的伸缩端滑动延伸至所述弹簧套筒（32）内，并与设置在弹簧套筒（32）内的水平地层弹簧（33）抵接，所述伸缩板支座（30）的端部与外壳组件（2）相连接，所述弹簧套筒（32）的端面与盾构隧道管片（10）相连接；

所述水平地层弹簧（33）沿所述弹簧套筒（32）的高度方向依次设置有多组，相邻所述水平地层弹簧（33）之间具有间距。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟装置，其特征在于，所述地层模拟组件（4）包括限位板（40）、传力剪切板（41）、位于所述传力剪切板（41）内的防偏板（42）以及设置在所述限位板（40）与所述防偏板（42）之间的可拆卸弹簧（43），所述限位板（40）设置在所述稳定架（1）上。

3.根据权利要求2所述的盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟装置，其特征在于，所述地层模拟组件（4）为多组，且沿所述稳定架（1）高度方向设置，且下层的所述地层模拟组件（4）的传力剪切板（41）作为上层的所述地层模拟组件（4）的限位板（40）。

4.根据权利要求1所述的盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟装置，其特征在于，还包括万向轮（20），所述万向轮（20）通过转动连接杆（7）设置在稳定架（1）上，所述转动连接杆（7）上设置有用于固定装置位置的折叠式固定支座（8）。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟装置，其特征在于，所述稳定架（1）上设置有悬挂杆（9），所述监测件（6）分布在悬挂杆（9）上。

6.一种复合地层下的盾构隧道管片变形及地表沉降的模拟方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的模拟装置进行模拟，包括以下步骤：S1：调节限位器（3）位置，保证盾构隧道管片（10）在X向、Y向的位移限制；

S2：在盾构隧道管片（10）上方设置加载板模拟工况的载荷加载情况，将荷载承载板（5）水平放置在盾构隧道管片（10）上，放置好荷载承载板（5）之后，安装多位置监测件（6），记录隧道结构在不同位置的变形沉降情况，监测件（6）固定在顶部预留固定杆上，然后将监测件（6）调整到0刻度；

S3：根据试验所模拟的工况，将下部的地层弹簧和传力剪切板（41）刚度调整到模拟工况所在地层，然后将地层弹簧和传力剪切板（41）安装放入装置，等待加载；

S4：施加上部载荷，每隔1‑2min，对盾构隧道管片（10）的沉降进行监测；

S5：载荷施加完成后，将装置静置，并间隔均匀时间监测一次数据。