本发明公开了一种地铁盾构区间隧道及基底变形的模型实验装置及方法，模型箱的箱体内铺设有多个黏土层，最上方黏土层上放置有混凝土隧道模型，混凝土隧道模型的截面上安装有应变片一，下方各黏土层的截面处埋设有应变片二，应变片一与应变片二分别通过导线与应变仪连接，模型箱上方设置有锚接地基的笼型钢架，笼型钢架呈正方体，其顶部安装有平动式滑轨，所述滑轨的底部固接有倒悬的激振器，激振器通过电源线与功率放大器连接，功率放大器通过电源线与低频信号发生器连接，本发明的实验装置安全稳定，运行情况良好，且能够定时记录各种工况下激振获得的数据，能够全面准确地计算不同工况下的变形，实用性强，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。