水泥混凝土路面病害中坑洞、裂缝的修复一直受到国内外科研机构、工程单位的关注。本文通过理论分析、试验研究、数值计算等方法，对混凝土路面坑洞以及裂缝病害的修补材料和修复方法进行了研究，并以广东清连高速公路作为依托进行了应用研究。论文以超短超细钢纤维混凝土作为路面坑洞修复新型材料，以良好流变性的新型改性环氧树脂作为裂缝修补材料，进行了系列相关研究，主要工作和结论包括：①对不同种类、不同掺量的钢纤维混凝土进行了正交试验研究，优化得出了超短超细钢纤维用于混凝土路面坑洞修复的配合比，试验表明，该修复材料早期3d抗折强度能够达到6.7MPa，抗压强度能够达到50MPa左右，可以实现路面的快速修复；同时，修复材料的长期28d抗折强度高达12.4MPa，28d抗压强度达到70MPa，比普通水泥混凝土显著提高。②通过对钢纤维混凝土的弯曲韧性、断裂韧性、冲击韧性进行了试验研究表明，龄期对钢纤维混凝土的强度影响明显，但是对韧性指数的影响不明显。超短超细钢纤维混凝土的弯曲韧性比普通混凝土的弯曲韧性有了很大的提高，其中I5、I10、I20分别提高了113%、296%、464%；超短超细钢纤维的掺入使得混凝土的变形协调能力以及断裂能得到了很大程度的提升，超短超细钢纤维混凝土的KIC值比普通钢混凝土的提高了288%，具有了良好的断裂韧性；同时，钢纤维的掺入不仅能够延缓初始裂缝的产生，更能大幅度的减缓裂缝的发展，从而使水泥材料具备超常的抗冲击韧性，钢纤维混凝土冲击韧性比普通水泥混凝土增幅达到8~11倍以上。③对新旧混凝土粘接进行了试验研究，结果表明：课题组自制的粘接剂界面剪切粘结强度达3.48MPa，界面抗拉强度大于5.5MPa，同等试验条件下，比普通水泥浆粘接剂高出了3倍以上；④进行了裂缝新型修复材料的初步的研究，研究表明：环氧类材料的裂缝修补强度最好，但灌入效果不佳，潮湿环境下的粘结强度不高。通过调节改性环氧的流动性，得到既能保证灌入深度，又能保证封闭效果，还能保证潮湿条件下粘结强度的材料，取得了满意的效果。⑤通过有限元软件对路面坑洞修复的实际情况进行有限元分析，同时对不同情况下已修复路面实际承受车辆荷载进行力学分析，结果表明：坑洞修复后板底受到车轮荷载作用产生的应力会大大的减小；在相同的情况下，加大坑洞修补的厚度会得到更好的修补效果。但是由于考虑到实际的施工工艺以及造价方面的要求，在坑洞修复设计时应在考虑受力情况的前提下，综合施工以及造价方面的要求进行合理的厚度设计。