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沪嘉高速公路主线设计昼夜交通量3.8万辆、路面标准轴载BZZ—100，采用全部控制出入口，上、下车辆分道行驶，并辅以较为完善的各种设施。公路用地宽45米，路面以沥青混凝土为主，部分为水泥混凝土。桥、涵荷载标准为汽车—超20级，挂车—120，桥面与路面同宽。桥梁采用上、下行分离的2座独立桥梁。立交桥下净空高度4.50米。匝道设计行车速度每小时40公里，路基宽9米，其中车行道宽3.5米。全线共有各类构筑物51座，总长3318.45延米，占全线里程的20.87%，结构物中，人行穿越孔采用钢筋混凝土框架结构，其他为桩基础和预应力混凝土简支梁结构。桥梁跨径10～20米的采用板梁，25米的为组合槽形梁，仅 [[ 蕰藻浜大桥 ]] 主跨40米梁为预应力混凝土T梁。

高速公路的入城道路有 [[ 交通路延长线 ]] （ [[ 交通路 ]] 至真南路）、 [[ 真南路 ]] （交通路延长线至祁连山路）、 [[ 祁连山路 ]] （真南路至高速公路）和 [[ 嘉戬公路 ]] （嘉戬公路至 [[ 嘉罗路 ]] ），共长4.6公里。路幅为24～36米，其中车行道宽16米。辅助道路有 [[ 南大路 ]] 、 [[ 真陈路 ]] 和 [[ 真南路 ]] （南翔段），结合 [[ 南大路立交 ]] 和 [[ 南翔立交 ]] 工程，按二级公路标准局部路段改线，共长1.9公里，路幅宽18米，其中车行道宽14～16米。

沪嘉高速公路交通监控系统，由 [[ 上海市城市建设设计研究总院 ]] 和 [[ 上海科学技术大学 ]] 共同设计，分主体和辅助两大部分：主体工程有电话、闭路电视、数据采集与预处理、道路情报、中央控制和显示等6个系统；辅助工程有供配电和地下管道2个系统。

[[ 上海市 ]][[ 西北郊 ]] 工厂较为集中，交通运输量大。沪嘉高速公路于1988年建成时，在 [[ 祁连山路 ]] 以东，未与市区道路相接。为完善高速公路入城道路系统，充分发挥公路效益，1990年经市政府批准，建设延伸工程。延伸工程分东、西两端：东端包括 [[ 沪嘉高速公路延长线 ]] （祁连山路至汶水路）2.45公里， [[ 汶水路 ]] （真北路至 [[ 沪太路 ]] ）1.76公里， [[ 真北路 ]] （真南路至汶水路）2.32公里，共计道路长度6.53公里，立交桥1座，桥梁5座，桥梁设计荷载为汽车—超20级，挂车—120；东端工程于1992年10月开工，1994年被市政府列为实事工程，同年12月竣工通车。西端工程尚处于前期工作阶段。

沪嘉高速公路延长线设计车速为每小时100公里，用地范围40～50米，断面形式与高速公路部分相同，路中心两侧半幅断面宽2.75（明沟）+6.50（边坡，用地范围40米时为4米）+1（土路肩）+2.5（紧急停车带）+7.5（车行道）+0.75（路缘带）+3米/2（中央分隔带）。汶水路、真北路按城市主干道标准设计，设计车速每小时80公里，横断面总宽32米，其中路中心两侧半幅断面宽为1.5（边坡）+1.5（人行道）+3.5（非机动车道）+0.5（分隔带）+8（车行道）+2米/2（中央分隔带）。路面均为沥青混凝土。路堤填土高度小于4.5米，对3米以上填土高度的路堤采用粉煤灰填筑（外包土），并采用SVD型塑料芯带排水。该工程主要由市城建设计院设计， [[ 沪嘉高速公路延伸工程指挥部 ]] 组织实施。