Secondo le notizie dello storico romano Tito Livio, confermate oggi dai ritrovamenti archeologici, Lucca venne fondata , 180 a.C. come colonia di diritto latino. La città, situata su un ramo minore dell'Auser, ebbe inizialmente la funzione, evidente dalla rapida realizzazione delle fortificazioni, di presidiare la regione, coinvolta nei decenni precedenti dalla guerra tra Liguri e Romani.
La fondazione urbana si accompagnò inoltre ad una completa riorganizzazione del territorio: la divisione agraria (centuriazione), necessaria per l'assegnazione ai coloni dei lotti di terra da coltivare, fu realizzata con un reticolo di strade e canali di bonifica che resero nuovamente abitabile la fertile pianura alluvionale attraversata dall'Auser, in breve tempo occupata da numerose fattorie.
Nell'89 a.C., con la conclusione della guerra sociale, Lucca, come molte altre colonie della penisola, divenne un municipio e, ricevendo la piena cittadinanza romana, fu ascritta alla tribù Fabia. Tra il 41 e il 27 a.C., forse per impulso dei coloni appena arrivati, la città, ormai in gran parte edificata, venne dotata del teatro e anche l'area forense fu ristrutturata con edifici marmorei.
Nella seconda metà del I sec. d.C., la costruzione dell'anfiteatro, portata a termine solo con l'intervento finanziario di un eminente cittadino, segna l'inizio di una crisi che coinvolse sia il tessuto urbano che gli insediamenti rurali. Nel corso del II secolo numerosi edifici nel cuore della città, come gran parte delle fattorie nel territorio, vennero abbandonati o drasticamente ridimensionati.
Superata la crisi nel IV secolo, Lucca, sede di una fabbrica imperiale di armi, venne riorganizzata intorno alla prima cattedrale nel quartiere sud-orientale, divenuto, con l'abbandono dell'area forense, il nuovo centro politico e religioso. La ripresa della città tardoantica, cui si accompagna anche la riorganizzazione degli insediamenti agricoli nelle aree risparmiate dal progressivo impaludamento della piana, fu probabilmente favorita dal mantenimento delle originarie mura urbane, che garantivano ancora un efficiente sistema difensivo. Espugnata solo dopo un lungo assedio nel 553 dai bizantini, Lucca venne infine occupata dai Longobardi alla fine del VI secolo, divenendo, grazie alle sue caratteristiche di "piazzaforte" e importante nodo viario, la capitale della Tuscia longobarda.
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Mentre la costruzione delle mura e degli edifici pubblici del foro impegnò i coloni di Lucca sino dai primi anni di vita della città, il momento di massima espansione dell'edilizia privata sembra porsi nel corso del I sec. a.C. I rinvenimenti dei resti di abitazioni tardo repubblicane nel sottosuolo cittadino, sebbene inevitabilmente frammentati, sono numerosi ed interessano tutta l'area racchiusa entro le mura, delineando un processo di urbanizzazione che pare giungere a compimento nell'età augustea.
Le strutture murarie sono di regola realizzate con blocchetti o lastre di calcare sommariamente sbozzati, mentre le pavimentazioni più comuni sono in cocciopesto, arricchito talvolta di motivi decorativi geometrici realizzati con tessere musive bianche e nere, come il pavimento asportato nell'Ottocento dall'area della chiesa di S.Reparata ed esposto nel museo di Villa Guinigi, o con l'inserzione di elementi lapidei, come in quello messo in luce nel Palazzo Ansaldi.
La tecnica dello scutulatum, in cui elementi lapidei policromi sono inseriti su un fondo di tessere di mosaico, è utilizzata in una pavimentazione emersa nell'area di Palazzo Guidiccioni e nell'emblema, che arricchisce un pavimento in cocciopesto, sempre dall'area di S. Reparata. Particolare infine è una pavimentazione, proveniente dal palazzo della Cassa di Risparmio ed esposto nel museo di Villa Guinigi, costituita da piccoli elementi quadrangolari in laterizio con l'inserimento di rombi di calcare bianco e delimitata da una fascia a mosaico di tessere bianche e nere disposte a scacchiera.
L'intensa attività edilizia che caratterizza il settore privato nel I sec. a.C. è documentata anche da un'originale produzione di terrecotte architettoniche, destinate, come le lastre di rivestimento da Palazzo Boccella, esposte a Villa Guinigi, ad arredare le domus con fregi figurativi ornamentali.
Gran parte delle abitazioni tardo repubblicane, vengono travolte, nel corso del II e III sec. d.C., dalla crisi generale del tessuto urbano, abbandonate o sostituite da edifici molto più modesti, spesso realizzati con materiale di spoglio. In questo periodo, solo una domus, nel quartiere sud-orientale, probabilmente ristrutturata, viene dotata di un pavimento musivo, a riprova della particolare vitalità, già segnalata dall'edilizia pubblica, di questo settore della città.
Una delle maggiori testimonianze dell'età romana a Lucca è costituita proprio dall'impianto urbano: il reticolo di strade ortogonali, cardini e decumani, che scandivano in isolati lo spazio interno alle mura, è ancora in buona parte ricalcato dall'odierna viabilità, nella quale si conserva quindi l'impronta della città antica.
L'area racchiusa dalle mura del II sec. a.C., tendenzialmente rettangolare, presenta vistose irregolarità sui lati nord ed ovest, definiti probabilmente entro i limiti imposti dall'ambiente fluviale circostante.
Nel progetto urbanistico della città, inserita perfettamente e con lo stesso orientamento nella contemporanea divisione agraria (centuriazione) Lucca – città romana, venne predisposto un isolato centrale, di maggiori dimensioni, destinato ad accogliere la piazza e gli edifici del foro. Se l'identificazione dell'area forense con l'attuale piazza S.Michele "in foro", così definita già nei documenti altomedievali, non pone particolari problemi, ben poco si può dire dell'originaria articolazione e degli importanti monumenti che ne facevano parte.
Caratteristica dell'edilizia pubblica di età repubblicana a Lucca, risulta essere l'uso di grandi blocchi squadrati di calcare cavernoso, ampiamente utilizzato nella cerchia muraria. Più rilevanti sono i resti dei due maggiori edifici pubblici conservati nel tessuto cittadino: il teatro, probabilmente costruito nella seconda metà del I sec. a.C., a ridosso delle mura e in prossimità dell'importante porta settentrionale; e l'anfiteatro, edificato nella seconda metà del I sec. d.C., anch'esso in prossimità della porta nord, ma esterno alle mura. Entrambi presentano strutture realizzate in opera cementizia, prevalente nell'edilizia pubblica dal I sec. a.C.; il paramento è in blocchetti di calcare, nel teatro, e in tecnica mista di blocchetti di calcare e laterizi, nell'anfiteatro.
Un impianto termale pubblico, databile nella prima metà del II sec. d.C., è stato infine ipotizzato nell'area del battistero di S. Giovanni; l'ipotesi, destinata purtroppo a rimanere tale, vedrebbe la realizzazione di un importante edificio pubblico nel quartiere sud-orientale, in un periodo in cui è già avviato il progressivo declino dell'area forense, preannunciando quindi il successivo spostamento del centro politico e religioso in questo settore della città.
Al momento della fondazione coloniale nel 180 a.C., l'ampia piana alluvionale che si estende ad est e sud-est della città, presentava ampie zone paludose ed era probabilmente in gran parte spopolata, dopo che gli eventi del conflitto romano-ligure avevano determinato la fine, talvolta violenta, degli abitati etruschi di età ellenistica.
E' però certo che almeno nel VII-VI sec. a.C., con l'insediamento testimoniato dalla necropoli di Via Squaglia, l'area dove poi sorgerà la città romana, era pienamente inserita nel sistema di insediamenti etruschi sviluppatosi lungo il basso corso dell'Auser.
Per il periodo successivo, fino agli inizi del II sec. a.C., abbiamo solo pochissimi reperti, recuperati nello scavo del battistero di S. Giovanni, che, pur provenendo da sedimenti di epoca posteriore, indiziano comunque la frequentazione dell'area in età pre-romana. D'altra parte il nome stesso della città, Lucca, forse connesso con la radice celto-ligure luk (luogo paludoso), è di origine pre-latina e compare per la prima volta nelle fonti scritte in relazione ad eventi anteriori alla fondazione coloniale.
Secondo il racconto di Livio, nell'inverno del 217 a.C., durante la seconda guerra punica, mentre Annibale trovava rifugio presso i Liguri, il console romano Sempronio raggiungeva Lucca. E' possibile quindi che nel luogo scelto dai Romani per la città, poiché presentava caratteristiche ambientali favorevoli all'insediamento, preesistesse uno stanziamento sulla cui natura non abbiamo informazioni archeologiche.