1.一种环保型寒区隧道冻害仿真室内实验系统的实验方法，其特征在于，包括：隧道模型仿真系统、地下水仿真循环系统和负温空气制造与循环系统；

所述隧道模型仿真系统包括隧道模型，隧道模型包括隧道本体和环绕隧道本体外围的围岩，在隧道结构外侧沿环向、纵向按一定间距布置冻胀力测试原件，在隧道结构和围岩中根据测试要求布置温度传感器；所述隧道本体内的底部开设排水沟，排水沟内设置温度传感器和流量传感器；所述隧道模型外围由若干拼接式的控温带包裹，控温带内设置有受围岩地温控制箱连接的电加热器；所述围岩内还设有出水管和进水管；

所述地下水仿真循环系统包括依次连通的保温水箱、补水箱和收集箱；所述保温水箱与供水管一端连接，供水管的另一端实现分流；所述收集箱与出水管连通；所述补水箱内置泵机，泵机通过补水管与保温水箱连通；所述保温水箱内设置水位传感器和温度传感器，水位传感器、温度传感器和泵机均与水温控制箱电连接；

所述负温空气制造与循环系统包括负温空气制造设备、负温空气储藏箱，负温空气制造设备由空气温控箱控制；所述负温空气储藏箱出气口通过保温供气管与隧道进风端连通，隧道出风端通过保温供气管与负温空气储藏箱进气口连通；

所述水温控制箱、空气温控箱和围岩地温控制箱均与计算机电连接；所述隧道进风端处安装风向控制板，靠近隧道进风端处安装变频风机，变频风机与计算机相连接；

所述围岩顶部等间距的分布五条进水管；

所述供水管、保温供气管上安装流量监控器；

所述水温控制箱内集成有自动补水电路，自动补水电路包括AT89S51芯片，AT89S51芯片的3.3V和DI0端与水位传感器连接，D01端和24V端与继电器线圈连接；所述继电器触点作为开关设置于泵机的三相电源端；

S1、根据隧道洞口段设防的保温段长度、隧道横断面尺寸和冻结时间，确定隧道结构与围岩的几何相似比与时间相似比；

S2、根据现场寒区隧道结构与围岩的力学、热力学参数及地下水条件，配置满足要求的隧道结构与围岩相似材料；

S3、按照依托工程实际工况的横断面尺寸和几何相似比，制作隧道模型的模具，并采用石膏、铁丝网、水、铁粉、防渗胶水材料，制作隧道模型，对于长、大隧道模型，采用分段制作、封闭拼装的方式完成；

S4、确定隧道模型的边界，主要包括上、下、左、右四个边界，及边界处的温度和热流密度；对于浅埋隧道，上边界取至地表；对于深埋隧道段，根据洞内负温气流影响范围确定边界；模型进口边界以实际边界为准，出口边界设置为恒温边界或参照实际温度设置；

S5、在控温带上分层填筑制作好的围岩相似材料，预埋地下水出水管；

S6、继续填筑围岩相似材料直至隧道结构地板设计标高，期间在设计位置预埋控温带温度测点、围岩温度和冻胀压力测点；

S7、安装隧道结构模型，并完成模型的纵向组装，在设计位置埋置相应的温度和冻胀压力测点，在纵向排水沟内埋置温度和流速测点；

S8、调节支架两端的高度，使隧道模型的纵坡与设计相符；

S9、继续填筑围岩材料，在围岩中预埋相应温度、压力测点和管路，完成整个围岩隧道结构模型，并将所有测点和数据采集系统及计算机相连接；

S10、将拼接控温带两端闭合，保证对整个模型外边界的温控效果；

S11、将保温水箱中的水通过供水管与隧道模型连通，在供水管上安装流量控制器，采用流量、压力双控方式对供水管路进行控制，实现地下水在排水沟或围岩中的可控流动，当排水沟或围岩中的水开始结冰并堵塞管路时，通过压力控制来被动降低供水管路的进水量，当冰融化时也可以加大进水量；

S12、将负温空气储藏箱的出气口和进气口分别与隧道的入口和出口连通，在隧道入口处连接变频风机，根据需要设置的隧道洞口处的风向、风速，设置好变频风机的位置和速度；

S13、检查温度、水量、水温各测点与采集系统和计算机的连接情况，避免误连；

S14、通过补水箱向保温水箱内注水，对地下水循环系统和低温空气循环系统的工作状态和性能进行测试；

S15、启动拼接控温带，将洞口风温调节子系统的温度设定为隧道现场温度，并开始记录各类测点的测试数据；

S16、启动压缩机调节洞口风温，然后对保温水箱内的水温进行初步调节，使之达到设定水温，启动地下水循环系统，完成地下水供水管路中的水温、流量的精确调节；

S17、正式开始试验工作，维持相应的边界条件，保持各项数据的实时采集，直至试验结束。