为分析桩后土拱在滑动过程中的动态演化过程，设计了一种新型的土体相对变形监测系统，开展了物理模型试验和滑体强度参数分析试验，基于试验监测数据，引入了两个无量纲参数表征滑体相对变形程度和不均匀变形程度。试验结果表明：（1）基于桩后土拱变形与传递侧向力曲线特征，土拱演化可分为弹性形成阶段、塑性发展阶段和破坏阶段3个阶段。在破坏阶段观察到显著的三维破坏特征，在水平面上，土拱表现出成层的拱圈挤出破坏；在竖直面上，表现出中下部的滑体土率先开裂并塌落，然后在顶部出现悬链形状的裂缝。（2）随相对变形变化，桩后滑体强度参数在滑动过程中是处于一个动态的强化过程，就强化程度而言，黏聚力较内摩擦角更敏感。（3）前期相对靠后的滑体的相对变形程度与参数强化程度分别高于相对靠前的滑体和桩间滑体，因此，桩周滑体裂缝在向后发展过程中逐渐向桩间中心线发生偏转，在裂缝贯通后形成稳定支撑的拱形结构。