החפירה נערכה בשטח שבין סוללת הביצור מתקופת הב"ת 2, לבין גבעת הכורכר שעליה שוכן קיבוץ פלמחים (איור 1). נפתחו 25 ריבועי חפירה בארבעה שטחים (C ,B2 ,B1 ,A) וזוהו 25 קברים (25–T1) – אף שייתכן כי חלקם כוללים יותר מקבר אחד – ממערב, מדרום-מערב וממזרח לשטח B1 (איור 2). בחפירה נחשפו שטחי תעשייה, שטח חקלאי וחלק מבית הקברות הצפוני של יבנה ים, ששימשו בתקופת הברונזה המאוחרת ולמן התקופה הפרסית עד התקופה הביזנטית.

 
שטח A, הדרומי ביותר, נפתח בראש גבעת כורכר נמוכה. נחשפה בו גת גדולה בנויה היטב (איור 3), שניכרים בה שני שלבי שימוש. הגת כוללת משטח דריכה מרובע (3.8×4.3 מ'), שרצפתו וקירותיו מצופים בטיח הידראולי לבן עבה. אל משטח הדריכה הוצמדו ממערב שני בורות: הצפוני הוא בור ביניים רדוד (1.7×2.4 מ', 0.6 מ'עומק), הקשור אל המשטח באמצעות מרזב; והדרומי הוא בור איגום עמוק (1.75×2.10 מ', 1.6 מ' עומק). בין שני הבורות קשרה תעלה שהותקנה במרכז הקיר המפריד בניהם. בתחתית בור האיגום, בפינה הדרומית-מזרחית שלו, נחצבה גומת שיקוע (0.15 מ' עומק). הרצפות בשני הבורות ודופנותיהם נמשחו בשכבה עבה של טיח הידראולי זהה לזה שבמשטח הדריכה. על פי הממצאים בגת ובסביבתה יש לתארך את הקמתה לתקופה הפרסית או ההלניסטית ואת סוף השימוש בה לתקופה הרומית (המאות הא'–הב' לסה"נ).
למרגלות הגבעה, כ-5 מ' מצפון לגת, נחשף מבנה מרובע (3.5×3.9 מ'; איור 3), שפתחו נקבע בקיר הצפוני. קירות המבנה נבנו מאבנים מהוקצעות בינוניות, שביניהן שולבו אבני גוויל קטנות, ורצפתו עשויה עפר מהודק. על פי כלי החרס שנמצאו מעל רצפת המבנה ובתעלות היסוד של הקירות, נראה שהמבנה הוקם ושימש בתקופה הרומית הקדומה (המאות הא'–הב' לסה"נ), בד בבד עם השלב המאוחר בגת שמדרום לו; ייתכן לפיכך שהמבנה נקשר לפעילות המאוחרת בגת, אולי מחסן לחומרים ולכלים ששימשו בגת.
תעלה הנמשכת בציר מזרח–מערב (כ-50 מ' אורך, 2.5 מ' רוחב) נכרתה לצד הקיר הדרומי של המבנה; לאורך התעלה, משני צדיה, נמשכת סדרה של תלוליות עפר (1.5 מ' רוחב ממוצע), שנוצרו, כנראה, בעת חפירת התעלה. על התלולית הצפונית הסמוכה למבנה פזורות אבני כורכר לא מסותתות קטנות ובינוניות. לא ידוע למה נועדה התעלה, אולם ברור כי נחפרה לאחר הקמת המבנה, ככל הנראה לאחר שיצא מכלל שימוש. נראה כי בשלב מאוחר, לאחר שהתעלה נסתמה, שימשה התלולית הצפונית גבול בין חלקות חקלאיות.
 
שטח B1. כ-100 מ' מצפון לגת שבשטח A נחשף מתקן בנוי שמצב השתמרותו גרוע, אך עדיין ניכרים בו שני שלבי שימוש (איורים 4, 5). בשלב ראשון כלל המתקן משטח מטויח מרובע (3.8[?]×4.1 מ'), שנחצה לשניים (לוקוסים 241, 286) באמצעות קיר (35W), שצירו צפון–דרום; רק חלקו הדרומי של הקיר שרד. בשלב שני פורק קיר 35, והתעלה שנוצרה נסתמה באמצעות אבני גוויל גדולות ובינוניות (לוקוס 214). סמוך למרכז המתקן הותקן בשלב זה בור רבוע (לוקוס 230; 1.4×1.4 מ', 0.6 מ' עומק) מדופן באבני גזית עם טיט בהיר, והונחה בו רצפה העשויה מחלוקי נחל וצדפים. חלקו המערבי של המתקן רוצף מחדש: על גבי משטח הטיח הונח משטח של אבנים קטנות עם חומר מליטה בהיר, שניגש אל הבור במרכז המתקן. במפלס חיים שניגש למשטח מדרום נתגלה קמע-תליון עשוי עופרת, הנושא כתובת ביוונית על שני פניו. על סמך החרסים המעטים שנמצאו בתעלות היסוד ובתשתיותיהן של הרצפות בשני השלבים יש לתארך את השימוש במתקן למאות הב'–הד' לסה"נ. לא הוברר השימוש שנעשה במתקן.
במרחק שלושה מטר ממערב למתקן נמצאה ערמה של אבני שדה ואבני גזית שבורות, שהכילה שברים רבים של כלי חרס המתוארכים לשלהי התקופה הרומית–ראשית התקופה הביזנטית (המאות הד'–הה' לסה"נ). רוב הכלים היו כדי אנטיליה, שפריטים רבים כמותם נחשפו בחפירה של באר האנטיליה, כ-120 מ' מצפון-מערב לשטח החפירה (ר' איור 1; יבנה, יבנה-ים וסביבתן, עמ' 241, איור 5:14). דומה כי האבנים נערמו במקום כאשר פורקו קירות המתקן.
 
מצפון למתקן נמשך רכס כורכר נמוך בציר מזרח–מערב, שבו נחצבה מעין מדרגה (W23; כ-0.55 מ' אורך, 0.5–0.8 מ' גובה; איור 6) בהסרת רצועה בחלקו הצפוני של הרכס. במילוי מעל המדרגה נחשפה תעלת שוד ומצפון לה נתגלו אבני גוויל בינוניות וגדולות במפולת. דומה לפיכך שהמדרגה שימשה מסד לקיר שרוב אבניו נשדדו. אפשר שהקיר שימש תמך למילוי שעליו נבנה המתקן או גבול חלקה של שטח חקלאי, דוגמת הקיר שנחשף בשטח A.
שטח B2. כ-40 מ' מצפון למתקן בשטח B1 נחשפו שתי גתות צמודות זו לזו בציר צפון–דרום (איור 7). לגת הדרומית, הגדולה, משטח דריכה מרובע (2.8×3.2 מ'); בור ביניים רדוד (0.8×1.0 מ', 0.3 מ' עומק) שהותקן ממערב לפינה הדרומית-מערבית של משטח הדריכה ובור איגום (1.5×2.9 מ', 1.2 מ' עומק) עם גומת שיקוע בפינתו הצפונית-מזרחית, שהותקן מצפון לבור הביניים וממערב למשטח הדריכה. בין משטח הדריכה לבור הביניים חיבר נקב שנקבע בקיר המפריד ביניהם, ובין שני הבורות קושרת תעלה שהותקנה במרכז הקיר המפריד ביניהם. הדפנות והרצפות במשטח הדריכה ובבורות צופו בטיח הידראולי לבן עבה.
בגת הצפונית ניכרים שני שלבי שימוש לפחות. תוכניתה של הגת בשלב הקדום היא כתמונת ראי של הגת הדרומית, אלא שהיא קטנה יותר: הגת כוללת משטח דריכה רבוע
(2×2 מ'), בור ביניים רדוד (0.8×0.9 מ', 0.2 מ' עומק) ולצדו בור איגום (1×1 מ', 1 מ' עומק). בשלב הבא מולאו בור הביניים ובור האיגום באדמה חומה עם מעט אבנים וטיח. בד בבד הונחו מעל משטח הדריכה ומעל הקירות אבני גוויל בינוניות עם טיט-סיד בהיר. אלה שימשו תשתית לשכבה של חלוקי נחל ואבני שדה קטנות, שכוסתה בשכבה של טיח בהיר. לפי ממצא החרסים בתעלות היסוד של הגתות, בין אבני הקירות ובמילוי שהונח בבורות הגת הדרומית לאחר שזו יצאה מכלל שימוש, נראה שהגתות הוקמו בתקופה הפרסית או ההלניסטית ויצאו מכלל שימוש בתקופה הרומית.
כ-20 מ' ממזרח לגתות, נחשף תא שרפה(?) שהותקן בתחתיתו של כבשן עגול (2 מ' קוטר; 0.3 מ' גובה השתמרות), אשר נחפר אל תוך אדמת החמרה. על פי ממצא כלי החרס מן המילוי שנמצא בכבשן ובסביבתו, נראה שהכבשן שימש בתקופה הפרסית.