Eu realmente preciso ver mais informações sobre como as coisas estão configuradas, por isso não posso fazer mais do que algumas recomendações generalizadas aqui.
As instalações do Windows multi-homed não são algo com que tive muita sorte. Não apenas por causa dos problemas que você está tendo, mas também porque os serviços de Arquivo e Impressão não estão interessados em configurações multi-homed.
A segunda coisa que vem à mente é que sua máquina está se tornando um possível problema de segurança. Não conheço as circunstâncias que cercam sua instalação e tenho certeza de que você está tomando precauções, mas conectar uma rede estrangeira (seus laboratórios) à sua rede corporativa abre um potencial vetor de ataque que a maioria das corporações não quer expor se para. Eu estou supondo que isso não é um problema para você e você não está se expondo a responsabilidades desnecessárias.
Uma possibilidade (uma que você provavelmente não deseja) é ativar apenas um adaptador por vez. Isso eliminará toda a confusão em todos os níveis e não exigirá nenhuma configuração adicional.
Outra possibilidade é que você elimine ambas as opções da sua concessão DHCP. Se você está recebendo acesso em tempo integral de sua rede corporativa, por que se incomodar com outro gateway padrão?
Uma terceira possibilidade é que você reconfigure seu gateway (lab) existente para atuar como o único gateway e faça sua conexão corporativa passar por ele. Isso tem várias vantagens - você não precisa mais fazer o multi-home do host, o gateway (local / lab) existente lida com a rede, e você não precisa fazer ajustes com as configurações uma vez feito.
Uma possibilidade quatro é que você execute um único gateway localmente (veja o terceiro, acima) e, em seguida, execute uma VPN completa para sua conexão corporativa. Essa é a abordagem "tradicional" e provavelmente funcionaria melhor. Também requer mais esforço.