Набери route print в командной строке.
Когда
1) маршруты не пересекаются
или
2) у маршрута подключения 3G модема метрика меньше (приоритет выше) чем у маршрута локалки, то интернет будет работать.
Понаблюдай за ними при разных комбинациях подключений, поймешь.
Как через графический интерфейс винды настроить чтобы все работало одновременно, я не нашел. Даже если всё настрою, после ребута или вылета модема всё сбивается. Прописывал вручную необходимые для работы маршруты через route add после всех подключений. Можно скрипт сделать в виде bat файла, чтобы каждый раз вручную не вводить.