טרם החפירה נערכו באתר סקרים (שטח A1) ובדיקות (שטח B1; איור 2). בשטח A1 התגלה ממצא פרהיסטורי רב, רובו סחוף, כנראה כתוצאה מפעולות חקלאיות ומסחיפה בערוצי הנחלים. נראה כי האתר הפרהיסטורי שכן במחשופי חמרה באזור הגבוה של השטח, המרוחק כ-400 מ' ממזרח לחפירה. חשיבותו של האתר רבה, שכן מעט מאוד ידוע על התקופות הפרהיסטוריות ברמלה. בשטח B1 נחשף המשכו של אזור תעשייה מהתקופה האסלאמית הקדומה. השרידים בשטח השתמרו במצב בינוני, חלקם נשדד בימי קדם.

 

שטח A1
טרם החפירה אותרו כמה ריכוזים של פריטי צור, הממוקמים באדמת חרסית שחורה לאורך הגדה הדרומית של ערוץ רדוד בכיוון מזרח-מערב. בחפירה נחשפו ארבעה ריכוזים (A1-4) מעוגלים של פריטי צור (0.5-0.3 מ' קוטר), שעומקם המרבי 5 ס"מ. בריכוזים התגלו נתזים וגושי צור, חלקם שרופים. בממצא שני גרעיני נתזים קטנים, לא רגולריים ומנוצלים עד תום, האופייניים לתקופה הפליאוליתית התחתונה, גרעין להבים מחומם האופייני לתקופות מאוחרות יותר, נתזים (2.1-1.7 ס"מ אורך השלמים שבהם), רובם רוחביים ומותזים במקבת קשה, וכן להב משוברר שקשה לשייכו לתקופה מסוימת ולהבון מהתקופה האפיפליאוליתית. גודלם של פריטי הצור בכל הריכוזים אינו עולה על 4 ס"מ, ורובם שבורים. אחד הריכוזים השתמר טוב במיוחד (A1) והוא כולל נתזים וגושי צור שזמנם לא ברור, שברי כלי חרס מתקופת הברונזה התיכונה וכן מקבת מאבן גיר.
פריטי צור נוספים התגלו במהלך סקר רגלי במסגרת החפירה מדרום לשטח A1, על גבעת חמרה ובסביבתה (איור 3). פריטים אלה גדולים בכחמישים אחוזים בגודל ובכמות מאלה שהתגלו בריכוזים בשטח A1. בפריטים נתזי צור (3.3 ס"מ אורך ממוצע; 5 ס"מ ויותר אורך הגדולים שבהם), ובהם גם נתזי לבלואה, גרעיני לבלואה גדולים, קופיצים וכלים דו-פניים המתוארכים לתרבות האשלית הקדומה. רוב פריטי הצור מהגבעה וסביבתה מקורם במחשופי צור מתצורות מישש ומנוחה שבאזור שמורת סלעי האוליגוקן, במרחק 1.5 ק"מ ממזרח לאתר. עליה בגודל הפריטים לקראת ראש גבעת החמרה, אחידות טכנו-טיפולוגית וכרונולוגית של פריטי הצור בגבעה ובסביבתה ואחידות בחומר הגלם מעידים על התיישבות אשלית ומוסטרית באזור.
שטח A1 נפגע קשות בעת הכשרת הקרקע לחקלאות. גבעת החמרה גולחה ושוטחה. נראה כי שטחם של האתרים הפרהיסטוריים ששכנו במחשופי החמרה במקום היה רחב יותר בעבר.

 

שטח B1

נחפרו 12 ריבועים, ונחשפו מתקני תעשייה, תעלות מים ושרידי בנייה, ששויכו לארבעה שלבים. בחלק מהריבועים נחשפו השרידים קרוב מאוד לפני השטח, ובחלקם התגלה מילוי עבה של אדמת חמרה שכיסה שרידים של הבסיס הצבאי. השטח מופרע מאוד בבנייה ובשורשים של עצי אקליפטוס.

לשלב I, המאוחר ביותר, שויכו מתקנים תעשייתיים בנויים מאבן ומטויחים, שהשתמרו טוב יותר באזור הצפוני של החפירה (איור 4). המתקנים רבועים ומטויחים בטיח לבן-אפור. הם השתמרו לגובה מרבי של 0.5 מ'. לקראת סוף השימוש במתקנים הם הוקטנו בבנייה של קירות פנימיים. בשני ריבועים בלבד (1, 5) התגלו רצפות של אדמה מהודקת, טיח וחומר מליטה אפור, הניגשות אל המתקנים. בריבוע 5 התגלה קנקן אגירה שקוע ברצפה. ההשתמרות הטובה ביותר של שלב זה התגלתה בריבוע 9. בריבוע זה נחשפו שני מתקנים בנויים, שקירותיהם עבים ומטויחים מפנים ומחוץ בטיח הידראולי. בשני המתקנים הובחנו כמה שלבי שימוש. עוד נחשף בריבוע 9 בור מים דמוי פעמון חצוב מטויח, שבראשו הונחו ארבע אבני גזית (איור 5). אל ראש הבור ניגשת רצפה עשויה טיח ואדמה מהודקת. בבור המים התגלה מילוי של אדמה וכמות גדולה של אבני פסיפס, רובן מאבן (1.2 ס"מ אורך כל צלע בממוצע) בצבעים שחור, אדום, צהוב ולבן ומקצתן מזכוכית בצבעים ירוק, תכלת וכחול (איור 6). נראה שמקור אבני הפסיפס במבנה מפואר (כנסייה? בית מרחץ?) שעמד בקרבת מקום. מעל בור המים התגלה מתקן מלבני בנוי, שקירותיו (0.5 מ' גובה) ויסודותיו מושתתים בתוך מפולת אבנים המכסה את מילוי אבני הפסיפס.

 

לשלב II שויכה רשת ענפה של תעלות מים; היא נחשפה בעיקר בריבועים 1 ו-3. כל התעלות בנויות מתחת למפלסי רצפות. אפשר שהתעלות קשורות למתקנים משלב I. אחת התעלות (0.6 מ' רוחב) נבנתה באבנים בכיוון צפון-דרום והשתמרה היטב לגובה 0.4 מ'; על התעלה מונחות אבני כיסוי מלבניות שטוחות. תעלה אחרת הובחנה בחתך, והיא יוצרת זווית ישרה עם התעלה הראשונה ומתחברת אליה. תעלה נוספת נחפרה חלקית.

 

לשלב III שויך מפלס חרסים, המתוארכים כנראה למעבר מהתקופה הביזנטית לתקופה האומיית. החרסים מצולעים והם שייכים לקנקני אגירה גדולים. מפלס זה התגלה בריבוע 3 ועמוק יותר בריבוע 4. ייתכן כי מפלס זה הוא חלק מבור אשפה גדול, אך לא מן הנמנע כי החרסים נשפכו במקום במכוון כדי לשמור על קרקע יבשה.

 

לשלב IV שויכו שרידי בנייה. התגלו שרידי קיר שנשדד בחלקו. תעלת השוד של הקיר נחתכת בתעלת יסוד של תעלת מים משלב II. מתחת למפלס החרסים משלב III התגלה קיר, שנבנה משתי שורות של אבנים בכיוון מזרח-מערב. צמוד לקיר זה נחשפו שרידי טבון, שנבנה בחומר בצבע אדום מבריק; הוא השתמר גרוע.