桂庙路快速化改造（一期）工程西起前海合作区的梦海大道，跨越月亮湾大道，东至南山区的滨海大道后海滨立交处，全长约 4.9 公里。
改造工程分为地面道路和地下隧道两部分——
地面道路为双向 6-8 车道，设计时速 50 公里，与滨海大道辅路相连，服务于南山桂庙片区；
地下道路采用双向 6 车道加连续集散车道，设计时速 80 公里，连接滨海大道快速路，实现福田、罗湖与前海自贸区的快速联系。
该项目南山段隧道左右线为长短两条隧道，西行隧道（左线）起于月亮湾大道东侧，终于后海大道西侧, 总长约 1960 米；东行隧道（右线）起于月亮湾大道东侧，终于后海滨路，总长约 3290 米。
桂庙路快速化改造工程的整体通车后，一方面，全程无需再等红绿灯，前海至福田行车时间缩短50%。
桂庙路东行和西行隧道双向开通后，5 分钟可从前海中心区抵达滨海超级总部基地，15 分钟可达福田中心区，大大缩短了前海与市中心区之间的通行时间，有效促进深圳都市核心区内的高效联通。
另一方面，将部分过境交通流从桂庙路地面道路剥离，有效缓解桂庙路地面交通拥堵，改善南山高新园片区及周边居民的交通环境。
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