本发明公开了一种海水环境下钙质砂注浆扩散加固模拟装置及实验方法，属于岛礁工程地质灾害防治领域。其包括：海水环境模拟系统、钙质砂层模拟系统、数据采集与监测系统、注浆与储浆系统；海水环境模拟系统形成渗流回路；钙质砂层模拟系统设置在海水环境模拟系统，两端分别连接两组注浆管和一组排气口；数据采集与检测系统包括在钙质砂层不同位置埋设的压力传感器，传感器与信号收集器相连接，并通过信号收集器反馈至计算机控制平台；注浆与储浆系统将浆液由储浆桶输入钙质砂层模拟系统。通过第一储水箱、第二储水箱和流速控制机构可以控制海水的进出和流速以及形成渗流回路，能够准确模拟还原真实的海水环境，便于在室内进行注浆试验模拟研究。