本发明公开了一种全方向隧道断面沉降监测装置，包括万向沉降监测杆、信号传输光缆、解调仪和信息处理计算机；万向沉降监测杆用于安装在待监测隧道内，万向沉降监测杆布置轨迹与待监测隧道的长度方向一致，万向沉降监测杆上设有光纤光栅应变传感器，光纤光栅应变传感器沿万向沉降监测杆的长度方向延伸布置；信号传输光缆与光纤光栅应变传感器和解调仪电性连接，信号传输光缆用于将光纤光栅应变传感器的监测信号送至解调仪；解调仪与信息处理计算机电性连接，解调仪与信息处理计算机协同分析监测信号，以获得待监测隧道的断面沉降信息；即实现对待监测隧道的全方位监测，切实解决了现有技术断面沉降监测不准确的问题。