本发明涉及岩土试验研究技术领域，公开了一种模拟盾构隧道不均匀开挖影响的试验装置，包括不均匀开挖模拟单元、砂雨单元和脱开模拟测量单元；不均匀开挖模拟单元包括试验箱、套管和驱动件，套管包括内管和外管，外管的外壁面与内管的外壁面之间的环形间距沿套管的顶部至底部逐渐减小；砂雨单元包括容砂器和移动模块，容砂器的底部设置有漏砂口；脱开模拟测量单元包括试验管和位移计，位移计与试验管固定装配以用于检测砂土地基的竖向位移。外管抽出后形成的超挖间隙为顶部大底部小的月牙形状，满足模拟隧道不均匀超挖的试验需求；位移计可以准确地检测试验管底部的砂土地基的竖向位移，实现准确、简便地测量出试验管与砂土地基之间的脱开量。