Debido a la complejidad y naturaleza a largo plazo de la evolución geológica, los parámetros de resistencia geotécnica muestran una variabilidad espacial significativa, la cual tiene un impacto crucial en la evaluación de la estabilidad de taludes. Mientras que los métodos numéricos tradicionales combinados con simulaciones de Monte Carlo y la teoría de campos aleatorios gaussianos proporcionan un análisis de estabilidad preciso, su alto costo computacional los hace imprácticos para aplicaciones de ingeniería a gran escala. Para abordar este problema, este estudio propone un enfoque eficiente de modelado sustituto para la predicción rápida del factor de seguridad en taludes considerando la variabilidad espacial de los parámetros geotécnicos. La precisión y robustez del modelo propuesto se validan a través de un estudio de caso de talud de una sola capa. Los resultados demuestran que este enfoque no solo garantiza precisión computacional, sino que también mejora significativamente la eficiencia. En comparación con los métodos convencionales, el modelo sustituto reemplaza eficazmente las simulaciones numéricas de alto costo, ofreciendo una solución práctica y eficiente para el análisis de estabilidad de taludes bajo condiciones geológicas complejas, con un alto potencial para aplicaciones de ingeniería.