本发明公开一种基于双模盾构施工引起地表沉降五维空间效应试验系统的方法，首先制作地层相似材料模型；然后布设纵横向地表监测点；安装盾构机模型，进行盾构施工；盾构机模型采用双盾体模式；盾构施工过程中进行五维监测：设计步长和时间维度地表沉降数据观测方法，结合三维扫描获得五维数据；最后根据监测的数据，进行变形信息处理，进而实现五维数据采集。本方案通过相似材料模拟技术对盾构施工引起的地表沉降效应进行物理模拟，以确定盾构施工引起地表沉降的步长效应以及时间效应，为揭示和分析盾构隧道施工造成地表沉降的空间、时间特性，确定地表沉降在盾构步长影响下以及时间效应影响下的演化规律提供技术支持。