本发明涉及地质原位监测领域，特别是一种可检测多个不同层位不同方向的地层物化性质监测设备的布放方法。该方法包括以下步骤：S1.安装设备使之成为一个整体，安装后的设备处于初始状态：S2.将设备整体一次贯入土层中；S3.将底部钻头部上方的分层钻头部贯入土层中；S4.将其他的数个分层钻头部，按照从下至上的顺序，重复步骤S3的操作，从下至上依次完成各层位的监测布设。其实现了在同一时刻针对不同深度、不同方向的土体进行物化性质监测，从而可以得到实时、立体的数据网，为地层的研究提供全面、详尽、连续的数据。