La ferrovia è realizzata per l'intera estensione seguendo l'andamento delle valli del fiume Serchio, del torrente Lucido e del torrente Aulella, partendo con un livello sul mare di 20 metri nella stazione di Lucca si raggiungono i 500 metri slm nella stazione di Piazza al Serchio (LU) per poi riscende fino ai 60 metri slm nella stazione di Aulla Lunigiana (MS).
Il paesaggio montano risulta molto impegnativo e pieno di ostacoli da superare, per questo sulla linea sono presenti numerose gallerie sia naturali che artificiali con lunghezze che variano da poche decine di metri a svariati chilometri.
Più volte la conformazione del territorio ha particolarmente impegnato gli Ingegneri ed i costruttori della ferrovia dando vita a grandiose strutture come la galleria Lupacino che con i sui 7515 metri di lunghezza è il traforo più lungo della ferrovia Lucca Aulla ultimato nel 1956 permise la definitiva apertura della linea nel 1959 collegando le stazioni di Piazza al Serchio e Minucciano-Pieve-Casola.
Oggi molti potranno pensare che nulla di tutto ciò sia così grandioso paragonato alle costruzioni moderne, ma se si riflette sulle tecniche costruttive di quel tempo dove le armature e le impalcature erano interamente in legno e l'unico aiuto sostanziale al lavoro manuale degli operai erano le rivoltelle ad aria compressa, si capisce la complessità dei monumentali lavori.
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