Различия в вариантах части слов дву- и двух- связаны с орфоэпическими нормами и предпочтениями.
Во-первых, русский язык очень не любит стечения гласных. Поэтому при образовании слов, где второй корень начинается с гласной (в том числе йотированной), первым, как правило, будет часть двух- (с согласным на конце): двухярусный, двухактный, двухэлементный и т.д.
При образовании слов, где второй корень начинается с согласной, чаще всего используется часть дву-: двусоставный, двунаправленный, двуспальный и т.д.
Но это не правило, а только тенденция, так как есть целая масса отступлений. Например, равноправными являются варианты: двулетний – двухлетний, двудонный – двухдонный, двуклассный – двухклассный, двуголосный – двухголосный.
Кроме того, встречаются слова, где наблюдается стечение гласных: двуокись, двууглекислый, двуязычие и др.
Думаю, здесь важен еще такой фактор, как удобство произношения: если двух- в слове "двухместный" произносится без проблем, то вариант "двухспальный" (три согласные подряд) было бы выговаривать сложнее, поэтому он и не прижился.