La ligne de Paray à Lozanne passe du bassin de la Loire, par la Clayette et Chauffailles, au bassin du Rhône par Poule et Lamure, sous le col du Perron situé à peu de distance (1,5 km) au sud-ouest du col principal des Écharmeaux.

L'altitude maxima des rails est de 525,67 m. La longueur du tunnel, entre Poule et Belleroche est de 4 152,33 m. Ce souterrain est exécuté en ligne droite. De la tête de Belleroche, où la côte de la plate-forme est 513,69 m, on arrive au point culminant à l'intérieur à la cote 525,17 m ; en gravissant une rampe de 0,0045 m environ sur 2 551,20 m. Pour redescendre à la tête de Poule à la cote de 521,17 m, avec une pente de 0,0025 m environ, sur 1 601,13 m.

Les eaux ont en conséquence, leur écoulement de part et d'autre. Le sommet de ces déclivités a été placé en un point où il était possible d'établir un puits d'aérage elliptique, d'une profondeur de 96 m y compris une cheminée extérieure de 3 m de hauteur, alors que la plus grande hauteur de terrain qui surmonte le souterrain au-dessus de la plate-forme du chemin de fer est de 186 m environ.

Le volume à peu près régulier des eaux qui s'écoulent est de 2 100 mètres cubes par 24 heures à la tête de Belleroche. Et de 1 750 mètres cubes à la tête de Poule. Un aqueduc de 0,50 m par 0,50 m, sur l'axe de la ligne existe sur toute la longueur du tunnel.

Le souterrain a 8,20 m de largeur aux naissances, 6 m de hauteur, de l'estrados au-dessus des rails, et 6,60 m au-dessus de la plate-forme. La voûte est en plein cintre.

Les naissances de la voûte sont à 1,90 m au-dessus des rails.

Sous l'intelligente direction des entrepreneurs, les travaux auxquels le marché accordait une durée de cinq années, ont été exécutés en trois ans et demi avec tous les soins désirables. Les déblais du percement ont pu fournir des moellons bruts pour les maçonneries de remplissage. Les parements sont exécutés avec des moellons composés d'orthophyre en provenance de la Roche d'Ajoux. Ces moellons paraissent devoir durer sans altération pendant plusieurs siècles. D'autres moellons quoique inférieurs aux précédents, mais néanmoins très résistants, ont été extraits pour le 1^er lot, de la micro granulite de la carrière de Pézières. Pour le 2^ème lot, ils sont en provenance des carrières de Villebois.