近年来,在轨道交通建设中由土洞造成的塌陷严重威胁人民财产安全,该自然灾害在我国西南及华东地区极具普遍性。土洞稳定性机理与拱高影响因素是目前国内外亟需解决的技术难题之一,土洞稳定性影响因素众多且互相关联,目前对土洞稳定机理及其影响因素仍处于探索阶段,因此,有必要对该课题进行更深入的研究。本文通过土洞不稳定致塌案例,设计缩尺模型试验及数值模拟模型对荷载分担和土拱高度进行分析,阐明土洞稳定机理,并评价相关因素对土拱高度的影响。（1）土体在塌陷过程中由于土颗粒所受应力不同,所以土体会产生不均匀沉降从而产生土拱效应,在土拱效应作用下会把土拱上方受到的压力传递到周围稳定区域中,从而引起稳定区域应力发生改变,这为本文研究土洞稳定机理提供理论依据。（2）本文通过室内缩尺模型试验对稳定区/塌陷区荷载分担及土体位移进行分析,试验过程中通过压力传感器观测塌陷过程稳定区/塌陷区荷载分担变化规律,阐明了土拱效应作用土洞稳定性机理,由于拱高是从土体位移角度衡量土洞稳定性的最关键因素,同时利用PIV观测拱高变化规律,总结不同影响因素对拱高的影响。（3）通过有限元数值模拟软件PLAXIS3D设置与缩尺模型试验相应比例的模型,分析稳定区/塌陷区的荷载分担规律揭示了土洞稳定机理,同时与缩尺模型荷载分担结果相对比,互相验证了土拱效应作用土洞稳定的正确性,通过数值模拟软件继续对不同塌陷宽度和填土高度进行数值模拟研究,得到了两类不同控制条件下对土洞稳定性的影响规律。（4）通过土体位移分析可知,拱高处的拱形以上土体是稳定的,拱高处拱形以下土体是不稳定的,因此拱高是从土体位移角度衡量土洞稳定性的最关键因素,继续通过PLAXIS3D设置不同塌陷宽度、填土高度、黏聚力、内摩擦角、顶部荷载大小与位置六类影响因素研究得到了对拱高的影响规律。