冷补沥青混合料是一种新型的路面修补材料，相对于热拌沥青混合料，即可在常温或低温时对路面进行修补。而目前国内的冷补沥青混合料大多都存在强度不高，水稳定性不好等缺点。对路面修补后容易产生车辙、水损害等早期病害。本文从集料的选择、填料的选择、级配方式等方面，通过参数优化，对冷补混合料的强度和水稳定性进行改善，分析了其强度形成机理以及黏附-剥落机理。论文的主要内容如下：第一，结合国内外成功的经验对级配进行了优化设计，并分析了不同的沥青用量、不同的改性剂以及不同级配对冷补沥青混合料性能的影响。第二，采用玄武岩、石灰石和辉绿岩进行试验研究，分析了不同集料对冷补沥青混合料性能的影响；通过试验分析了集料的针片状颗粒含量和拌和温度对冷补沥青混合料性能的影响；并通过不同击实次数模拟路面摊铺时的压实程度，分析了其对冷补沥青混合料性能的影响。第三，分析了集料中的填料对冷补沥青混合料性能的影响，包括填料用量的影响、不同填料的影响以及填料掺加工艺的影响，并将消石灰替代部分填料，主要分析了其对冷补沥青混合料水稳定性的改善作用，并对其不同掺加工艺进行了试验研究。论文研究主要得出了以下结论：1.在不同的级配中，自行设计级配的强度和水稳定性能最好，其最佳沥青用量为5.0%，初始稳定度和成型稳定度分别为5.45kN和10.73kN，残留稳定度为92.7%。2.不同的集料中，石灰岩的综合性能最佳，初始稳定度和成型稳定度分别为5.52kN和10.52kN，残留稳定度为98.2%；针片状颗粒含量从5%增加到30%，初始稳定度、成型稳定度和残留稳定度分别降低了41.4%、37.7%和17.4%；拌和温度从30℃升高到60℃时，初始稳定度、成型稳定度和残留稳定度分别提高了10.2%、30.0%和10.1%；击实次数从60次增加到105次，初始稳定度、成型稳定度和残留稳定度分别提高了32.0%、29.0%和6.9%。3.从冷补沥青混合料的综合性能来评价，填料最佳用量为3%；硅灰作为填料时，冷补沥青混合料的强度最好，其初始稳定度和成型稳定度分别为5.67kN和11.98kN，而水泥作为填料时，混合料的水稳定性最佳，残留稳定度为75.2%；掺加消石灰部分替代填料可改善冷补沥青混合料的水稳定性，替代量为1%时效果最佳，残留稳定度为88.2%，并且不同的消石灰掺加工艺对冷补沥青水稳定性也有不同的改善效果，采用消石灰浆与集料混合时改善效果最佳，残留稳定度为96.1%。