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Le tunnel Maurice-Lemaire, long de 6 872 m, permet de traverser la massif vosgien. C'est le plus long tunnel routier situé
intégralement sur le territoire français, mais il fut initialement percé pour le chemin de fer.
Les premiers projets datent de 1866, peu après l'arrivée du chemin de fer dans les hautes vallées vosgiennes, mais la guerre de 1870 puis l'annexion de l'Alsace-Lorraine empêchèrent toute évolution.
Le tunnel a été ouvert au trafic ferroviaire le 8 août 1937 pour permettre la liaison entre les gares de Lesseux-Frapelle, dans les Vosges, et de Sainte-Marie-aux-Mines, dans le Haut-Rhin. Son entrée vosgienne est située sur le territoire de la commune de Lusse.
Inauguré en grande cérémonie par le président de la République Albert Lebrun, il donnait passage à la liaison ferrée Nancy - Saint-Dié - Sélestat - Colmar - Fribourg-en-Brisgau.
La ligne de chemin de fer fut fermée le 2 juin 1973.
Le tunnel fut partiellement détruit le 16 juin 1940. Le trafic des marchandises reprit deux ans plus tard après réparations. Jusqu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale, le souterrain fut transformé en usine et devint un bagne. Il fut bombardé le 15 novembre 1944 par les Américains.
La nationale 159 étant souvent peu praticable en hiver au passage du col de Sainte-Marie-aux-Mines (772 m), et sous la pression des services de l'Équipement, une Société d'étude du tunnel de Sainte-Marie-aux-Mines fut créée en 1966, en vue de l'exploitation routière de l'ouvrage. Elle a évolué en société d'économie mixte en 1971, afin de pouvoir procéder aux transformations nécessaires, selon une formule approuvée en Conseil d'État le 23 avril 1973. Il s'est ouvert au trafic routier le 7 février 1976. L'exploitation routière est concédée jusqu'au 31 décembre 2022.
La catastrophe de tunnel du Mont-Blanc a conduit à revoir la sécurité. Dans un premier temps, les poids lourds de 3,5 tonnes ont été interdits, puis tous les véhicules afin de réaliser des installations de sécurité. Les travaux entrepris dureront jusqu'en 2007.
