本发明公开了一种用于模拟隧道开挖地层损失的二维试验模型，包括模型箱与土层系统、地层损失模拟系统、加载系统以及监测系统；其中，模型箱与土层系统包括U型活动钢框架，以及填充在U型活动钢框架内的相似土；地层损失系统包括气囊，气囊上设置有气压表，气囊连接有气压调节阀和充气泵；加载系统设置在U型活动钢框架上部，包括在相似土上方的分力板，分力板上设置有多个千斤顶；所述监测系统包括工业相机、工业相机设置在三脚架上，工业相机旁设置有灯光补偿器。本发明还公开了一种用于模拟隧道开挖地层损失的二维试验方法。本发明易于操作、方便快捷，能够比较精确地获得地层损失率，更为直观的获得数据以及可视化的描述试验现象。