Кажется разрешил проблему, она заключалась в циклических ссылках.
Для решения немного подправил TT модели, так что к классам добавился атрибут [DataContract(IsReference=true)] и к свойствам [DataMember].
Навеяно вот этим постом:
http://stackoverflow.com/questions/5762135/ef4-cause-circular-reference-in-web-service