本申请公开了一种盾构隧道纵向结构性状模型试验装置及其使用方法,模型箱为一个顶部开口的方形箱体,箱体的两个侧面为透明钢化玻璃,在任一侧钢化玻璃上设置有刻度尺;模型箱内设置多种类型的模型土,沿着模型隧道的纵向分别设置在模型隧道不同的位置;供水设备设置在模型箱外侧,供水管道的进水端与供水设备相连通,供水管道的出水端设置在模型箱内。通过刻度尺控制模型箱内不同类型的模型土的厚度,模拟不同的隧道埋深。通过控制不同进水阀门向所述模型箱内供水模拟不同的地下水水位, 通过在模型土上放置砝码模拟不同的局部载荷。然后通过对模型隧道的变形、管片内力、土压力、孔隙水压力等进行采集,进而准确反映隧道纵向变形及力学性状。