一种可均匀增湿的组合式黄土地层盾构隧道施工全阶段试验装置，该装置包括可拆卸式模型箱、盾构模型、均匀增湿装置、注浆装置、动力装置和监测装置，可拆卸式模型箱采分为始发仓、掘进仓和接收仓，掘进仓内设置有模拟地层、盾构模型、透水板，均匀增湿装置通过透水板进行均匀增湿；盾构模型可模拟开挖、盾尾脱空、壁后注浆等施工全过程；盾构模型由动力装置提供推进动力，开挖过程中注浆装置通过管片上的注浆孔进行注浆，同时由均匀增湿装置进行浸水，利用监测装置监测增湿过程黄土地层盾构施工全阶段围岩位移及地表沉降的变化。本发明实现了黄土地层盾构隧道施工的均匀增湿过程和施工全过程，以及对地层变形的监测。