本发明提供了一种可拆卸式衬砌渗流试验装置及其试验方法,试验装置包括恒压水箱、模型箱和测压管,恒压水箱位于模型箱的上方,通过橡胶管与模型箱连接,测压管与模型箱的底部连接,模型箱自上而下依次包括模型箱盖、充水直筒、围岩填充直筒、灌浆层填充直筒、塑料排水板、不锈钢透水板和模型箱底板,模型箱盖、充水直筒、围岩填充直筒、灌浆层填充直筒、塑料排水板、不锈钢透水板和模型箱底板之间均采用加有垫片的不锈钢法兰环连接。本发明可测定排水系统排水能力变化情况下衬砌外水压力分布变化规律,以及灌浆层的厚度、渗透系数变化对衬砌背后水压力的影响,以及不同渗透压力对衬砌外水压力分布变化的影响。