本发明公开了一种用于微型掘进机半断面掘进的可视化试验箱，包括顶部和一侧边开口的箱体、设置在箱体开口侧边的移动式可视挡板，在箱体和可视挡板之间装有土层，在土层内设有与设置在外部的采集仪相电连接的传感器；在可视挡板上设有用于放置刀盘的安装孔，刀盘一部分用于在土层中掘进，另一部分穿过安装孔进行空转，进行半断面土层的掘进；刀盘和可视挡板均与传动杆固定连接，传动杆与外部的微型掘进机相连接，刀盘和可视挡板在传动杆的带动下同步向前移动。本发明实现了半断面掘进，并可实时观察隧道开挖过中内部围岩变化动态，监测隧道内部围岩位移及应变规律，更好地展现了掘进机开挖隧道工况的实时展现。