隧道超前预报工作因为要求高、技术难度大，一直是国际前沿的重要研究课题。目前，国内主要采用的超前预报方法主要分为直接预报法和间接预报法两种。其中，直接预报主要有掌子面超前钻探、超前平导法等。这类方法属于有损探测和预报方法，其缺陷是费时费事、工作成本高且难以满足构造复杂地区高准确度的探测要求，因而在工程实际中的应用受到了很大的限制。间接预报方法是物理探测方法，主要有反射地震法、电磁法、红外探水法等。目前，反射地震法是隧道超前预报研究中的主导方法，曾先后出现过负视速度法、水平声波剖面法、陆地声纳法、隧道地震超前预报系统（TSP）、隧道地震CT成像技术（TST）、真地震反射成像法（TRT）等各种反射地震预报法。这类方法主要探测岩石力学性质的变化，用于预报隧道前方围岩的岩性、构造、结构特征等与力学性状有关的地质要素，因而对断裂带、破碎带较为敏感。
尽管反射地震法是目前隧道超前预报中的主导方法，但存在的问题却很多。归纳起来，这些问题突出表现在观测方式和资料处理技术两个方面。反射地震预报法从观测方式上大致分为两类：第一类是采用一维观测方式，通常将检波器和炮点布置在隧道一侧平行隧道轴线的直线上，观测到的地震记录是近乎零偏移的反射道集。从理论上讲，使用零偏移距资料无法准确确定掌子面前方围岩的波速分布。因此，偏移中使用隧道内观测段的直达波速来代表前方围岩的波速，无法准确推断掌子面前方地质构造的位置。负视速度法、TSP法采用的就是这种落后的观测方式。另一类包括二维、三维观测方式，检波器和炮点的布置成空间分布，因此可以获取不同偏移距的散射道集，从而对地质构造的定位更准确，精度更高。TST和TRT技术就是采用这种观测方式。地震反射法预报的资料处理也可以分为两类：一类是走时反演，一类是偏移成像。走时反演技术是根据反射震相的走时和给定的波速来确定反射界面。由于这种方法仅仅使用了地震波的运动学信息，因而只能处理少数主要反射界面，不能分辨围岩强度等力学性状的分布和复杂的构造组合。负视速度法和水平剖面法均匀属于这种方法。偏移成像不需要读取走时，而是利用地震波的运动学和动力学信息，即地震反射记录的波形和时程，通过速度分析和偏移成像，同时确定围岩的波速分布、反射面位置和反射面两侧围岩力学性状的差异。因此，此类方法通常适于复杂构造背景下围岩工程类别、构造组合的预测研究。TSP、TRT和TST技术都是建立在偏移成像技术之上的。
在目前较为先进的几种反射地震法中，应用最广的TSP由于观测方式的局限性，致使其不能准确推断反射地质界面的位置和力学性状，常常造成漏报和误报；而TRT技术是美国NSA工程公司近年刚刚开发的新方法，虽然在国外已得到实际应用，在我国还未得到应用；TST技术是在TSP技术上的发展，代表了国内隧道超前预报研究的新成果，但该技术尚处于探索研究阶段。
除应用效果方面的问题之外，反射地震法还难以满足施工隧道快速探测和预报的要求。因为此类方法的现场数据采集费时费事，会影响工程施工进度。
