本发明涉及地质原位监测领域，特别是一种地层物化性质监测设备。包括底部钻头部和数个分层钻头部，底部钻头部和数个分层钻头部之间通过中央连接杆依次连接；所述底部钻头部包括底部总钻探头、外壳和外滑轨，外壳的底部固定连接有底部总钻探头，外壳的顶部间隔固定连接有数个外滑轨，相邻两外滑轨之间存在间隙，外滑轨的底部与外壳固定连接，外滑轨的顶部固定有朝向外壳方向的上卡扣，外壳的中心沿其轴向设有中心盲孔，中心盲孔的底部固定有底部插槽，底部插槽与中央连接杆的底部固定连接。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。