本发明公开了一种浅埋暗挖砂层隧道注浆加固模型试验系统及试验方法，其包括分别设置于两个电子台秤上的第一承压筒和第二承压筒，第一承压筒内盛放有第一浆液，第二承压筒内盛放有第二浆液，第一承压筒和第二承压筒的上端均通过输气管与空压机相连通；第一承压筒和第二承压筒的下端均通过注浆软管与模型试验箱相连通，模型试验箱内盛放有试验土体，试验土体内穿设有注浆花管，注浆花管与注浆软管相连通；本发明中的注浆试验系统可用于模拟砂层在不同注浆压力条件、不同注浆材料情况下，浆液在土层中的扩散情况、消耗的浆液总量、结石体的形成情况和强度，可有效指导浅埋暗挖砂层隧道注浆施工，优化注浆浆液的配比，降低工程造价，提升施工进度。