本发明提供了一种土体形变监测装置，包括多个监测单元、电缆和数据处理装置，多个监测单元间隔设置在电缆上；监测单元包括套管、设置在套管内的三轴加速度传感器以及设置在套管外的温度传感器、应力传感器和水分传感器；套管套装在电缆上且可沿电缆的延伸方向滑动；三轴加速度传感器、温度传感器、应力传感器和水分传感器与电缆电连接；数据处理装置与电缆电连接，被配置为根据三轴加速度传感器、温度传感器、应力传感器和水分传感器检测到的数据，得到土体的实时运动数据、以及土体层内的温度、水分和应力变化数据。根据本发明提供的土体形变装置预测土体形变较准确。