以武汉市蔡甸区四海湾村湖北工建机电科技产业园建设项目岩溶发育区为研究对象﹐在现场工程勘查的基础上，结合研究区地质环境特征和工程地质资料,设计了物理试验装置。以项目现场的砂土和黏土为试验土体,开展了室内物理模型试验,研究了不同土层条件下的岩溶塌陷形态,以及演化过程中层内土体水平向应变、竖向应变、地表沉降随时间的变化规律。结果表明:不同土层结构下最终的岩溶塌陷形式各不相同,呈现出漏斗形、空腔形、直筒形等形式;层内土体水平向应变和竖向应变的变化与水位的升降、维持稳定的过程在时间上保持一致性,通过各个测点的应变变化可以判断出土层内部岩溶土洞的发育情况;岩溶塌陷对不同土层地表沉降的影响范围不同,黏土层地表塌陷坑直径较大,但对距离溶洞中心较远的地表沉降影响较小,砂土层地表的塌陷坑直径较小,但可以影响到距离中心溶洞较远的地表;塌陷演化过程中,层内土洞的发育同时向上部及水平方向扩展,根据地表沉降和层内各测点的监测数据，可以判断出岩溶塌陷经历了层内土体流失、土洞形成发育和地表塌陷3个演化阶段。研究结果对岩溶塌陷的防治具有实际意义和参考价值。