De improviso, eu diria que é porque você tem 2 gateways configurados na configuração da NIC. Toda vez que eu vi esse tipo de comportamento, descobri que ambas as placas de rede têm um gateway configurado (e se ambos estão DHCPing seus IPs, provavelmente o fazem).
Configure estaticamente uma dessas NICs e não atribua um gateway, e veja se tudo funciona.